高中物理当中,电磁感应绝对是令不少同学头疼不已的“硬骨头”,老师在课堂上所讲的概念似乎都理解了,然而一旦到了做题之时就会陷入困境,特别是做大题的时候,要么是遗漏了所给条件,要么是公式出现运用错误,要么是对运动过程分析不清楚,怪不得这部分内容的丢分比率常年处于高位,甚至有统计表明能够达到60%。

实际上电磁感应方面的题目并非那般玄奥秘妙得难以捉摸,其核心所考查的要点也就仅仅是那为数不多的几个数量,应对此类题目的解题思考路径也是存在着一定规律能够依照遵循的。河北武邑中学于其物理学法指导环节当中明确提及,高中阶段物理学科进行复习的要点关键在于将知识予以系统条理化、方法予以规范模式化,而非毫无目的盲目地去进行刷题练习。就在当下此刻为大家分享三个并非华而不实、而是超级具备实用价值能够提升分数的口诀窍门太原高中物理名师,再借助高考真题进行剖析拆解,以此帮助你稳稳当当地将电磁感应大题的分数牢固地掌握控制在手中。
第一个口诀:“先判磁通量,再定感应向,公式看场景”
这属于解电磁感应题目时的“首个核心要领”,至于题目会有多么繁杂,都要先将这三个步骤准确无误地走好,这般才不会出现偏差。众多同学在做题之际越过此步骤,直接着手去书写公式,其结果不是感应电流的方向弄反了,就是没选对电动势公式,后来整个过程就全错了。
首先来讲一下“判磁通量”,磁通量发生改变乃是产生感应电流的根本所在,其核心要点在于查看“穿过闭合回路的磁感线条数有没有发生变化”。千万别觉得只有磁场的强弱出现更改才称作变化,回路的面积产生变化、磁场方向与回路平面的夹角产生变化,这些都算作磁通量的变化。比方说线圈在磁场里进行平移以及转动,磁通量的变化情形是全然不一样的,平移时倘若磁场是均匀的,磁通量有可能保持不变,而转动的时候磁通量会呈现周期性变化。
接着是“定感应向”,在此要用楞次定律,简言之即“来拒去留”,磁场靠近回路时,感应电流形成的磁场会排斥它,磁场远离时,感应电流产生的磁场会吸引它。众多同学记不住楞次定律的原文,实际上无需死记,运用这种通俗的理解便能快速判断。倘若为导体棒切割磁感线,亦可用右手定则,掌心朝着磁场方向,拇指指向运动方向,四指便是电流方向,这两种方法能够相互验证。
最后是“公式看场景”,关于电磁感应的核心公式存在两个,其一为法拉第电磁感应定律E=nΔΦ/Δt,其二是切割磁感线的E=BLv。这两个公式在何时使用呢?需记住:当产生感应电动势是由于磁通量变化时,诸如线圈穿过磁场、磁场强弱出现变化的情形物业经理人,便使用前者;要是感应电动势是由导体棒在磁场里运动切割而产生的,那就使用后者。还有,对于E=BLv的适用条件也需留意,其条件是导体棒与磁场方向呈垂直状态,运动方向和这两者也均垂直,若不垂直,那就得取垂直方向的分量。

2023年高考,新课标理综存在一道电磁感应方面的大题,众多同学源于没能正确判断磁通量的变化情况,从而落入了出题者所设下的陷阱之中。在这道考题里,线圈连接上电阻构成了一个全新的回路,当线圈完全进入磁场以后,虽说线圈自身的磁通量并未发生改变,然而新形成回路的磁通量却始终处于变大的状态,所以依旧存在感应电流。好多同学遗漏掉了“新回路”这一关键条件,错误地认为磁通量恒定就不会产生电流,以致整个解题的思维路径都出现了差错。这便是没有做好“第一步心法”而导致的教训 。
第二个口诀:“电路要分清,串并联找对,能量算明白”
电磁感应方面的题目,很少仅仅考查感应电流这一项内容,常常会跟电路以及能量相互结合,进而形成综合性的题目。这其中的关键步骤在于,要把“电磁方面的问题”转变为“电路方面的问题”,然后借助能量守恒来进行最后的保障。许多同学在这个地方出现失误,原因就在于无法清晰地分辨电路的结构,或者是不懂得怎样去分析能量的转化情况。
在闭合回路里,要先找出电源、用电器、电阻,这就是常说的“电路要分清”。这里得留意,电磁感应当中的“电源”,是能产生感应电动势的导体或者线圈,像切割磁感线的导体棒就归属电源范畴,其内阻不可轻忽不计。接着要判定电路里的电阻是串联还是并联状态,画出简化后的电路图,把各电阻阻值、电源电动势清晰标明,往后计算电流、电压就会变得简便许多。
山西晚报所整理的高考备考攻略当中提到,高考命题着重于在知识的交汇之处设置题目,电磁感应与电路、能量的结合乃是高频考点;比如说题目要求求解电阻的发热量,又或者是导体棒的运动速度发生变化,从本质上来说均是能量转化问题,导体棒的动能、磁场的能量,最终都会转变为电路中的焦耳热,运用能量守恒定律往往要比运用牛顿定律进行推导更为简便。
比如说:有一导体棒在光滑的导轨之上进行滑行,进而切割磁感线,此时会受到安培力作用而出现速度减慢的情况。要是运用牛顿定律来处理,那就得考虑加速度的变化情形(这是由于安培力与速度呈现出成正比的关系),并且还得运用微积分知识,好多学生对此并不擅长;然而要是采用能量守恒的方法,那就能够直接列出这样的式子“导体棒的初始动能等于其末动能加上电路所产生的焦耳热”,然后再结合E等于BLv、I等于E除以(R加上r)、Q等于I的平方乘以(R加上r)再乘以t,如此便能够轻松地求解出来。在此需要留意的是,电路的总电阻乃是外电阻与电源内阻相加的和,绝不能仅仅计算外电阻,不然的话焦耳热就会算得偏少。
第三个口诀:“过程分阶段,受力画清楚,临界找节点”
运动过程较为复杂的电磁感应综合题,像导体棒自静止起始运动,穿过磁场区域,续而离开磁场,于不同阶段里,其受力情形跟运动状况均有所不同。诸多同学却将整个如此过程毫无区分地混为一谈,全程只用一个公式来贯穿。这般做法之下,自然而然就会出现丢分情况了。
复杂的运动被拆分成几个简单阶段,这便是所谓的“过程分阶段”。像“进入磁场前”,还有“进入磁场中”,以及“完全在磁场中”,再加上“离开磁场后”,这些阶段得以单独分析。每个阶段的磁通量变化状况、受力情形、运动性质都存在不同的可能性。例如进入磁场时,导体棒受到安培力作用,进而可能出现减速现象;而完全处于磁场中时,磁通量保持不变,不存在感应电流,也不受安培力,或许会呈现匀速运动状态。

“受力画清楚”的意思是,在每个阶段都得作出导体棒的详细受力分析图。重力、支持力、安培力以及摩擦力这些力,均不可缺少。安培力在此处极为关键,其方向需运用左手定则来判定,即掌心对着磁场摆放,四指指向电流方向,拇指所指方向便是安培力方向。其大小为F=BIL,而I=E/(R+r),E又与速度存在关联,所以安培力常常是变力。这正是电磁感应题的难点所在。
“临界找节点”,即找出阶段衔接处的临界状态,像导体棒恰好进入磁场之际的速度,恰好完全进入磁场之时的速度,恰好离开磁场之时的速度,这些临界速度常常是解题时的关键突破点。比如说题目询问“导体棒能否穿过磁场”,那就得计算导体棒进入磁场进程里的速度变化,要是抵达磁场边界时速度依旧大于零,便能够穿过;要是速度减小至零,那就穿不过了,。
山西太原市第二外国语学校里的物理方面有名的教师,在备考攻略当中着重指出,结构化思维乃是解答物理大题的关键点,将过程划分成不同阶段,把受力情况清晰地画出来,这便是结构化思维的一种体现。举例来说,在解答“导体棒处于导轨上进行运动”的综合性题目时,按照阶段去进行分析之后,每个阶段运用与之相对应的规律:在进入磁场之前运用牛顿第二定律或者运动学公式,在进入磁场的过程当中运用能量守恒或者动量定理:完全处于磁场中的时候运用匀速运动规律,依照这样一步步地去推导,便能够把问题进行简化。
好多同学正是由于没把细节妥善做好,尽管思路是正确的,然而却丢失了基础分,除开这三个口诀,还存在两个不能被忽视的“提分细节”。
第一方面个细节是对答题步骤予以规范,高考物理中的大题乃是依照步骤来给予分数的,不管是公式、代入数据也罢,或者是计算结果也好,均得书写清晰明白,山西省所制定的高考备考攻略当中有关于此的提及,解题之时需要遵循像“三段论”一样清晰的“公式→代数字→出结果”这样的步骤,举例来说,在进行感应电动势计算的时候那要先写出E=BLv,接着代入B、L、v相关的数值,最终计算得出结果,每一个步骤都绝对不能缺少,要是仅仅写出结果,却未书写公式的话,就算结果是正确的,也极有可能被扣掉一半的分数,要是公式正确无误,然而计算出现差错,依旧能够获得公式分。
第二个细节是对错题复盘予以重视,河北武邑中学的学法指导里着重强调了错题本的重要意义,要依据知识点、错误原因对错题展开分类整理,电磁感应题的错误原因主要涵盖三类,其一为概念模糊不清,像是无法明晰磁通量变化的缘由,其二是公式运用错误,例如将两个电动势公式弄混,其三是过程分析不全面,比如遗漏了某个运动阶段,把这些错题进行定期回顾,再次做上一遍,确保相同类别的错误不再出现,提分效果将会极为显著。
实际上,电磁感应题的命题方面的规律是十分清晰的,像《专题全解:高中物理》这类的教辅资料,也已经将考点总结归纳得极为明确,其核心要点是围绕着“磁通量发生变化,进而产生感应电动势太原高中物理名师,然后关联到电路,再涉及能量,最后关乎力学运动”这样一条主要线索来进行展开的 。只要明白了三个口诀,并且再加上规范的步骤以及对错题进行复盘,便能够将这条主要线索彻底摸透,无论题目怎样发生变化,都能够找寻到解题的思路。
末尾想问下诸位,当你去解电磁感应相关题目之际,最容易于哪一个环节出现丢分情况呢?是感应电流方向判定不准确,还是公式运用出现错误,又或者是整个过程分析不够清晰完备么?能够在评论区域留言,我们一同探讨具有针对性的解决方式办法。同样欢迎分享你自身的解题技巧,使得更多同学减少走弯路的情况,将电磁感应对应的分数稳稳当当地拿到手中!
