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欧姆定律的知识点

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欧姆定律的知识点

欧姆定律的知识点范文第1篇

例题如图1所示,用粗细相同导线绕制的边长为L闭合导体线框,以v匀速进入右侧磁感应强度为B的匀强磁场,如图所示.在线框进入磁场的过程中,M、N两点间的电势差大小为U,下列判断中正确的是( ).

A.U=14BLv

B. U=34BLv

C. U=BLv

D. U=12BLv

易错解法

同学在刚开始学习时,经常这样解题:

解根据导体平动切割磁感线产生感应电动势

E=BLv①

设每边的电阻为R,根据闭合电路欧姆定律

I=E4R②

根据部分电路欧姆定律,MN边的电阻为R,

两端电压为U=IR③

由以上三式解得 U=14BLv

最后选A.

正确的解法:

解根据导体平动切割磁感线产生感应电动势

E=BLv①

设每边的电阻为R,根据闭合电路欧姆定律:

I=E4R ②

根据部分电路欧姆定律.MN两端电压为路端电压,U=3IR③

由以上三式解得: U=34BLv

最后选B

分析过程

第一、从两种解法对比分析,可以很明显地看出,同学对路端电压的理解不到位,路端电压应该是外电路的总电压,而不是内电阻的电压,在本题中,MN边切割磁感线产生感应电动势,则MN边就是电路中的电源,它本身的电阻就是内电阻,所以要想做对本题,需要理解好电路中电源和内阻由什么充当,内电压和外电压怎么求.这样才能做对.

第二、从含源电路欧姆定律角度进一步分析.从上边的分析来看,学生能够理解上边的基本概念和计算方法,但是学生还是不理解直接从MN求为什么不对,问题出在了哪里.

补充知识

一段含源电路欧姆定律:电路中任意两点间的电势差等于连接这两点的支路上各电路元件上电势降落的代数和,其中电势降落的正、负符号规定如下:

a.当从电路中的一点到另一点的走向确定后,如果支路上的电流流向和走向一致,该支路电阻元件上的电势降取正号,反之取负号.

b.支路上电源电动势的方向和走向一致时,电源的电势降为电源电动势的负值(电源内阻视为支路电阻).反之,取正值.

如图2所示,对某电路的一部分,由一段含源电路欧姆定律可求得

UA-UB=I1R1-ε1+I1r1+ε2-I2r2-I2R2-ε3-I2R3

根据以上知识能很好地解决同学的疑问,可以解释为什么直接计算MN边的电压U=IR不对.正确的计算,应该是一段含源的欧姆定律,MN本身就是一个电源,它两端的电压应该除了内阻电压降之外,还要加上产生的感应电动势,所以直接从MN边计算的方程应该是U=-IR+E,就可以得出正确答案.

巩固练习

例(选自2007年,山东理综卷)用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框,以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图所示.在每个线框进入磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是( ).

A. Ua

B.Ua

C.Ua=Ub

D.Ub

答案B

本文就一道路端电压问题,分析了学生易出现的错误,并从一段含源电路欧姆定律进一步分析了产生错误的原因.从正反两面的分析过程、补充知识点的讲解再加上巩固练习,因此夯实了学生的相关知识,分析与解决问题的能力都得到相应的提高.

如图1所示,取小车和砝码(包括砝码盘)组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得 a=mgM+m=mg1M+m=

F1M+m(前提条件:平衡了小车的摩擦力)

欧姆定律的知识点范文第2篇

物理是一门以实验为基础的学科,物理实验也一直是高

考考查的重要内容,由于电学实验具备开放性、设计性、探究

性、灵活性和思想性等多个维度的考查功能,所以电学实验

是高考实验考查的“宠儿”,然而不少学生最害怕的、失分最

多的就是电学实验,怎样更好地复习电学实验,让学生不再

惧怕甚至拿高分是一个值得思考与研究的问题。

2 电学实验复习的策略的几点思考

2.1 依纲扣本,研究真题,提高复习的针对性

笔者认为要更好地复习电学实验,首先必须研读高考考

试说明,并紧扣教材内容,以准确把握复习范围,研究近几年

江苏省和其他新课标地区的高考真题,挖掘其中考查的内涵

以及信息,并进行横向、纵向的对比、分析、总结,这样在复习

中才能做到重点、难点了然于胸,才能避免无原则地拓展、延

伸,尤其是对教辅资料的内容进行合理取舍,从而达到有的

放矢地进行复习的目标。

比如,研读江苏省2012年高考考纲,其中“电阻的串联

与并联”考点是工级要求,那么在具体实验题中,所使用的

电压表、电流表改装问题不宜深挖;涉及电表最小分度是“2”

或“5”的读数问题较为复杂,通过研读高考试题,不难发现高

考对此读数要求不高,所以教学时宜粗不宜细。

2.2 掌握电学实验的基础知识和基本技能,保证双基落实

实验题的基础知识和基本技能主要是指能明确实验目

的,能理解实验原理和实验方法,能控制实验条件,会使用仪

器,会观察、分析实验现象,会记录处理实验数据,并得出实

验结论,近几年的高考电学实验题,有很多考查学生的基础

知识、基本技能,不少试题源于教材,是教材实验的组合与改

装,如2010年江苏高考题中测定电源电动势和内阻实验,所

以在高三复习时应确保双基落实。

2.2.1 基本仪器的原理及使用

正确选用实验仪器是进行实验的前提,要想正确选用仪

器,就要对实验仪器原理及使用非常了解,电学实验的基本

仪器主要包括:电压表、电流表、欧姆表等测量仪器以及滑动

变阻器、电阻箱等控制仪器,使用时要注意滑动变阻器的分

压式与限流式接法的合理选用,要正确选择电流表内接法、

外接法,这是实验顺利进行并得出准确的实验结论的前提。

2.2.2

电学实验的原理与方法

2012年江苏高考大纲要求考查的电学实验有:决定导体

电阻的因素、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定电源的电动

势和内阻、练习使用多用表等四个,其实验原理主要是:部分

电路欧姆定律、电阻定律、闭合电路欧姆定律等,这些规律的

理解和掌握是圆满完成实验的保证,同时也为今后实验的变

式、延伸提供了可能。

2.2.3 实验数据的分析与处理

实验操作过程是为了得出实验数据,对数据进行分析处

理得出结论才是实验最终的目的,这要求学生熟练运用列表

法、公式法、图象法等方法,在处理中能发现并剔除问题数

据,从而最终得出实验结论。

2.3

抓住电学实验的核心,构建知识网络

要立足基础,重视教材,引导学生注重知识点之间的联

系,抓住各个知识点的共性与核心,从实验原理的角度上说,

电学实验的核心是:欧姆定律,这在考纲上的四个电学实验

中都能有所体现,因此电学实验复习时要抓住欧姆定律这个

“纲”对这些实验进行归纳总结,使看似零散的知识点形成知

识网络,例如,如图1所示电路图,可能进行的实验有哪些?

①测定定值电阻的阻值

②测电池的电动势和内阻

③测定电阻材料的电阻率

通过欧姆定律这个核心,建立起

较为牢固的知识网络体系,再根据学

生的实情组织教学复习,总之虽然电

学实验形式多样、丰富多彩,但只要提纲挈领,抓住了那个

纲,就可以纲举目张。

2.4 重视典型例题的讲解、引导,促进学生知识迁移、能力

提升

2.4.1 电学实验例题讲解,思路要“看”得见

电学实验教学中笔者发现,一些电学实验题难度稍大,

学生便感觉无从下手,教师的解题过程只是一个认识的过

程,解题的结果是认知的成果,而元认知是对认知过程的认

知,因此在教学中,教师应该通过出声思维,让学生“看见”教

师思维的过程,“看见”教师在读到题目时头脑中激活哪些相

关的信息,会出现哪些可能的方案,怎样做出评价和选择,

“看见”教师有时也会进入死胡同但有能力自己走出来,“看

见”教师有时也会犯错误,但在元认知监控下能够意识到错

误并改正之,当然还可以在教学过程中通过学生对实验的分

析(有正确或有错误)暴露学生自己的思维过程,给教师反馈

信息。

2.4.2 引导学生解决问题,方向要清晰

第一找出实验有用的资料,明确实验目的;第二分析仪

器在实验中的特点(如电表的阻值)、作用(如定值电阻的用

途)及优缺点;第三实验中存在的数据进行分析、处理;第四

对实验进行评价,评价实验的优缺点、存在的问题、改进的措

施等等,如此一来才能在解答试题时稳操胜券。

2.4.3 知识迁移、能力提升,技巧要掌握

例如,当电表内阻已知时,电表功能可以互换,当电流表

欧姆定律的知识点范文第3篇

一、电磁学的发展历程

人类很早就认识了磁现象和电现象,我国在战国末期就发现了磁铁矿吸引铁的现象,在东汉初期就有带电的琥珀吸引轻小物体的记载。但是,人类对电磁现象的系统研究,却是在欧洲文艺复兴之后开展起来的,到19世纪才建立了完整的电磁学理论。在电磁学发展过程中,涌现了无数科学家通过科学假说、实验验证、理论分析等研究过程,一步步对自然规律进行揭示。其中比较典型的有:1785年库仑定律的发现,使电学进入了定量研究阶段,真正成为一门科学;1820年奥斯特电流磁效应的发现,揭示了电流能够产生磁场;1821年安培的分子电流假说,揭示了磁现象的电本质;1831年法拉第电磁感应定律的发现,进一步揭示了电和磁的密切联系;19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象成果的基础上,建立了完整的电磁场理论,并成功预言了电磁波的存在,1888年赫兹的实验证实了麦克斯韦的电磁场理论,从而电磁学发展到了顶峰。

二、电磁学的知识结构和知识规律

1.知识结构

2.知识规律

“电场”一章是学好电磁学的基础和关键,基本概念多,且抽象,如电场强度、电场线、电势和电势能等。教材从电荷在电场中受力和电场力做功两个角度研究电场的基本性质,许多知识要在力学知识的基础上学习。

“恒定电流”一章是在初中基础上的充实、扩展和提高,重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律,电路的等效处理方法和实验的设计是本章的重点。

“磁场”一章阐明了磁与电的统一性,用研究电场的方法进行类比,可较好地解决磁场和磁感强度的概念。由安培力导出洛仑兹力,由洛仑兹力导出带电粒子在匀强磁场中的运动规律等,因此,分析推理是本章的特点。

“电磁感应”一章的重要物理规律是法拉第电磁感应定律和愣次定理,这部分知识中,能量守恒定律是将各知识点串起来的主线。由于楞次定律较抽象,要通过实验进行分析、归纳,需加强学生的抽象思维能力。

“交变电流”和“电磁波”是在电场和磁场基础上结合电磁感应的理论和实践。麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律,同时也把波动理论从机械波推到电磁波,从而对物质的波动性的认识提高了一步。

三、电磁学的研究方式:“场”和“路”

电荷周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着,运动电荷的周围除了电场还存在磁场,磁体的周围也存在磁场。现在的科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点,并证明了电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形式,是物质相互作用的特殊方式,也是电磁运动的实质。教材中以场为主线,主要有电场、磁场和电磁场。电场强度和电势是描述电场性质的两个重要物理量。磁感强度是描述磁场性质的重要物理量。电磁感应规律是反映电场和磁场间密切联系的一种物理现象。麦克斯韦从理论上指出了变化的电场和磁场总是相互联系的,一个不可分割的统一体,这就是电磁场。库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律为建立麦克斯韦理论,提供了基础和实验规律。

电路知识具有广泛的实用价值,以路为主线,主要有直流电路、交流电路(包括振荡电路)。欧姆定律是从实验中总结出来的一条重要规律,是解决电路问题的重要依据。要会分析电路的连接方式(串联或并联)及等效处理方法,电功和电功率的计算,不仅能解决直流电路问题,还可以解决交流电路的问题。

四、电磁学问题的解决途径:“力”和“能”

欧姆定律的知识点范文第4篇

【关键词】课堂教学优势;课堂教学资源;课堂教学管理;课堂教学评价;创新教学

“创新是不断进步的灵魂”。在新技术革命的严峻挑战面前,教育要创新机制,教师要创新教学。而如何将创新精神贯彻落实到日常教学实践中去,增强素质教育的可操作性,发挥课堂教学的资源优势,提高教育教学质量,结合《电工基础》教学,我认为可以从以下两个方面入手。

1.从整体上全面把握教材,教会学生轻松学习

《电工基础》是职业中等专业学校许多专业必修的一门专业基础课。《电工基础》的主要内容是分析直流电路、磁与电磁、正弦交流电路、三相正弦交流电路、非正弦周期电路等。由于电路和现象种类繁多,结构各异,解题方法也各不相同,教师应该结合专业要求、企业需要和学生实际整合教学内容,教会学生轻松学习。我总结了四个方面的知识包。

1.1 掌握电路的两个定律及三个元件的电压电流关系。

电路的两个定律是指欧姆定律和基尔霍夫定律,三个定律是指电阻元件、电容元件和电感元件。两个定律和三个元件的电压电流关系是分析计算各种电路的基本依据,所以要熟练掌握欧姆定律、基尔霍夫定律以及电阻、电容、电感这三个元件的电压电流定律。掌握欧姆定律,不仅要掌握部分电路的,还要掌握全电路的。掌握基尔霍夫定律,不仅要掌握电压定律,还要掌握电流定律。在正弦交流电路中,要注意掌握电阻、电感、电容这三个元件的电压电流相量之间、有效值之间、相位之间的关系。

1.2 掌握磁与电磁的两手定则及三个定律。

磁与电磁的两手定则,是指左手定则和右手定则,三个定律是指磁路欧姆定律、楞次定律和电磁感应定律。两手定则及三个定律是学习电磁学的基础,也是学习交流电路的基本条件,所以必须掌握运用左手定则、右手定则、磁路的欧姆定律、楞次定律和电磁感应定律。明确左手定则是判断通电导体在磁场中受力方向的依据,右手定则是判断导体产生感应电流方向的依据,磁路欧姆定律是定性分析磁路的依据,楞次定律是判断线圈产生感应电流方向的依据,电磁感应定律是确定感应电动势大小的依据。

1.3 掌握分析线性电阻电路的三大类方法。

由线性电阻、独立电源组成的电路叫线性电阻电路。分析线性电阻电路有三大类方法:等效变换法、网络方程法、网络定理法,这三大类方法同样适用于正弦交流电路、三相正弦交流电路、非正弦周期电路。所以,掌握分析线性电阻电路的三大类方法是至关重要的。

等效变换法就是利用等效网络的互换,将电路简化来分析计算。要重点掌握电流源和电压源的定义、串联和并联的概念以及等效条件。在解题时要正确画出等效电路图,可先把电路中尚未进行等效变换的部分按照原样画出,再找出等效网络所接的端纽,然后在端纽间换上等效网络,进行分析计算。

网络方程法就是选择一些未知量为未知数,列出方程组进行求解,它包括节点法、网孔法和支路法。要重点掌握它们分别以什么为未知数,需要列几个方程,怎样列方程,列出的方程有何规律可循。

网络定理法就是应用叠加定理和戴维宁定理来解题。用叠加定理分析线性电阻电路时,首先要画出每一独立电源单独作用下的电路图,然后求出每一独立电源单独作用下的结果,最后叠加。用戴维宁定理解题时,首先将电路分为待求支路和有源二端网络两部分,然后求出有源二端网络的开路电压和等效电阻,画出等效电路,最后根据等效电路求解。

1.4 掌握各种类型电路的定义,选用正确的解题方法。

《电工基础》分析的电路有直流电路、正弦交流电路、三相正弦交流电路、非正弦周期电路。

直流电路是电流和电压的大小和方向都不随时间变化的电路,它分为简单直流电路和复杂直流电路两种。简单直流电路用欧姆定律和电阻串联、并联、混联的知识来进行分析计算。复杂直流电路用基尔霍夫定律和等效变换法、网络方程法和网络定理法来计算。正弦交流电路是电流和电压的大小和方向都随时间接正弦规律变化的电路。分析和计算正弦交流电路,主要是确定电阻、电容、电感电路中电压与电流之间的数值关系、相位关系及功率。三相正弦交流电路是由三相电源供电的正弦交流电路。要掌握线电压和相电压的关系,线电流和相电流的关系,特别是负载作星形联结和三角形联结时电压和电流的关系。非正弦周期电路是电流和电压的大小和方向随时间不按正弦规律做周期性变化的电路。分析非正弦周期电路,要应用正弦交流电路的基本定律,把非正弦周期电路转化为正弦交流电路和线性电阻电路来分析计算。

2.从层次上进行教学创新,努力提高教学效果

《电工基础》是一门实践性较强的专业技术基础课程,它的目的和任务是使学生获得电工技术方面的基本理论,基本知识和基本功技能,为学习后续课程以及今后的工作打下必要的基础。如何使学生获得这些理论、知识和技能,培养他的分析能力、运算能力和创新能力,我认为应从以下四个层次进行教学创新。

2.1 进行教学方法创新,以思维训练为主线,引导学生在主体活动中发展创新个性。

教师是创新教育的操作者,必须树立教学就是引导学生学会学习、提高自主探索学习能力的教学观念,注重开发学生的智力因素与非智力因素,促进学生素质的持续协调全面发展。在《电工基础》教学实践中,我体会到教师在作教学设计时,对教学内容安排既要源于教材,又要不囿于教材,强化教学内容的可研究性,注重充实教学内容的信息量,增强教学内容与实际生活的联系,丰富学生的直观感受。要改变现有教材中对知识点的陈述性排列结构为小课题探索研究性矩阵结构,强化知识点的建立过程教学,将平铺直叙、权威定论式描述方法改变为论证求解、层层剥笋、曲径通幽、引人入胜的问题研讨方法。把教学的着重点放在启发、引导学生寻找发现问题并加以探究解决问题的思路、方法上来,变学生被动接受教材权威论断性知识点的继承性学习为学生主动探索、发现现象、总结规律的开拓性学习。

如我在设计“电磁感应现象”定性研究磁场产生电流的教案时,积极引导学生进行发散思维,充分发挥空间想象力并通过猜想提出自己的观点,创新设计导体运动、磁场不动的实验和磁场运动、导体不动的实验,独自进行验证并评价观点。把操作研究和理论研究结合起来,自主探索发现变化的磁场产生感应电流的规律,让学生分享创新发现的成功乐趣,培养了学生的创新意识和创新精神。

在“感应电流的方向”这一节课的教学设计中,我没有直接给学生介绍陈述性的知识答案,而是努力创设“望梅止渴”的情境教学,把“梅子”(知识点)打扮得引人注目一些,激发学生的学习心理需求,吸引学生主动进入教学环境,启发引导学生在列举磁铁插入线圈或拔出线圈时会遇到几种情况,分析比较各种情况下产生的感应电流方向的异同,从而加深对所学理论的理解。

2.2 进行教学手段创新,将多媒体计算机引进课堂,提高学生的学习兴趣和创新认识。

教学手段是多种多样的,原有的教学手段诸如挂图、幻灯片、录像带等曾经在课堂教学中发挥了重大的作用。现在随着计算机的普及,我把多媒体技术引进课堂,更便于创设情景,促进学生的认识活动。由于它能够实现文字、图像、声音、动画的结合,使原来抽象、乏味的知识变得形象、生动起来,从而引导学生运用创造性思维和想象力去理解事物的本来面貌,培养其创新认识,特别在认知微观世界方面,它能发挥非常巨大的作用,激发学生的求知欲望和学习兴趣。

比如在“电动势,闭合电路欧姆定律”这一节教学中,电动势的形成是学生最难接受的知识点。仅仅依靠教师的口头叙述和传统挂图,学生普遍感到难以理解。非静电力移动正电荷这一难点,通过一个程序控制正电荷在电源两极间移动的速度和数目,运用电路动画的手段,逼真地模仿出电源两极建立电场的全过程。正电荷运动的立体动画,形象生动地展现在学生面前,加深了学生对微观世界的创新认识和真实理解。

通过多媒体教学,化解了教学难点。既节省了板书和画图时间,又使得抽象的概念具体化,微观的物质宏观化,静态的效果动态化,平面的图形立体化,从而激发了学生的学习兴趣,培养了学生的创新认识,提高了课堂的教学质量。

2.3 进行教学管理创新,满足学生个性化的学习需求,引导学生在自主活动中激活创新思维。

在《电工基础》教学中,我充分调动学生在学习中的主体作用。不仅在教学过程中穿插企业对职专生的要求和当前就业形势的分析,让学生重分认识到随着就业形势的严峻,社会对职业的挑战将更加复杂多变,职专生要有关注自身未来前途命运发展的危机感,从而增强进取意识和开拓精神;教育学生要胸怀爱国之志,增强勤奋学习,努力成才的紧迫感。并且列举本校优秀毕业生的自主成才的具体事例,从而激励学生增强创业成才的自信心。

我在课堂上保证学生有 10分钟左右的自主探索学习时间,做到启发引导学生在活动中自主学习,在师生、生生互动交流中相互学习,与课本中的教学内容建立直接的联系,从思维辨别中感悟学习。以思维训练为目的,采用分组合作学习,让学生能够通过多种学习方式激活自己的创新思维。积极鼓励学生大胆暴露自己的思维过程,及时对学生的创新观点及合理想法进行评价。允许学生采取逆向学习法,从质疑中学习,从体验中学习,从论辩中学习。

通过上述方式组织课堂教学,平时言谈上唯唯诺诺、精神上恍恍惚惚、思想上闭门造车的学生少了,教师与学生间的相互信任增加了,课堂气氛活跃了,教学效率提高了。

2.4 进行教学评价创新,重视学习过程评价与非智力因素的评价,走出单一以分数评价的误区,用发展的眼光多角度评价学生。

更新传统的以掌握知识量的多少及考试成绩作为唯一的学生学习质量好差的绝对静态评价标准,代之以学生的学习态度、进取精神、课堂协作、学习行为表现、自主探索能力、成绩上升幅度等发展过程的多角度、多层次的相对动态评价标准。力求全面地、客观地、科学地评价学生的学习。

我在《电工基础》课教学中,以课堂教学在多大程度上给学生提供了个发展和思维能力发展为评估依据,发挥评价的正确导向作用。在做学科成绩评价时,将课堂上学生主动参与协作学习时的行为表现、自主探索的学习习惯、是否积极完成作业等作出定性评价,按照 20-30 %的比例纳入考试总成绩,作为平时学生学习行为表现成绩分数,以解除一部分学习基础较差的学生在心理上的后顾之忧,改变原来的“辛勤耕耘者未必有好收获”为“辛勤耕耘者一定有好回报”。让理论基础较差、学习态度端正的学生获得一定的发展潜力分或教师的心理期待发展分,从而保护一部分学生的学习上进心,通过优化学生的非智力因素促进学生智力因素的发展。

“教学有法,教无定法”,时代呼唤创新人才,教育担负着培养创新人才的重任,在《电工基础》课教学中我努力给学生营造一个平等、民主、活泼的学习氛围,用自己的语言教会学生轻松学习,取得了较好的教学效果。

参考文献

欧姆定律的知识点范文第5篇

关键词:高中;电磁感应;常规题型;归类解析

物理知识与文学类知识存在本质区别,在解决物理问题时需要学生具备一定的抽象思维能力与分析能力。电磁感应是物理学科的难点,也是历年高考的重点,那么要想在高考中轻松应对这些题目,要了解电磁感应的常规题型及该题所要考查电磁感应的知识点,以此找出问题的突破点。

一、高中电磁感应的常规题型概述

电磁感应内容可以是每年高考物理学科必考的重点内容,就这几年的物理命题而言,从命题方向上来看,重点对学生感应电流方向判定、法拉第电磁感应定律、导体切割磁感线时电动势的相关计算、楞次定律等物理知识进行考查,从高考命题形式上来看,既有单独对一项物理知识点的考查,同时也有物理综合知识考查的计算题,并且一般都是物理综合命题的分值比较高,具有一定的难度。高考物理例题中常见的综合物理题型有电磁感应与力学综合规律的综合、电磁感应与电路规律的综合、电磁感应与能量守恒的综合等等。

二、高中电磁感应常规题型的归类解析

1.电磁感应与力学规律的综合题型解析

电磁感应与力学规律综合应用是历年来高考物理学科重点考查的知识点,那么解决这类问题的重点在于对物体运动的状态进行分析,在分析过红才呢过中寻找其临界状态,比如说速度变化、加速度变化、感应动势变化、导体受力运动变化、安培力变化及电动势变化等等,这些因素的变化有着密不可分的关系,相互影响。以下是笔者通过一道高考例题对电磁感应与力学规律的综合应用解析。

例如:AB与CD是两根固定的、足够长的平行金属导轨,两金属导轨之间距离为L,水平面与金属导轨平面的夹角用θ表示。整个金属导轨平面内部都有与金属导轨平面斜上方垂直的均强磁场,该磁场的磁感应强度为B,在金属导轨的AC端点连接一个电阻,电阻值为R,同时还要连接一个垂直于金属导轨放置的、质量为m的金属棒ab,从静止状态开始沿着金属导轨进行下滑,求解在该运动过程中金属棒ab的最大速度(金属导轨之间的动摩擦因数用μ表示,金属导轨与金属棒之间的电阻大小可以忽略不计)。

解析:金属棒ab在沿金属导轨下滑时会受到四个作用力、分别是摩擦力Ff、支持力FN、重力mg与安培力F安,若金属棒ab由静止状态开始进行下滑后,那么这个过程属于变加速过程,当金属棒ab下滑期间其加速度降低到a=0时,其本身的速度就会增大到v=vm。此时金属棒ab与金属导轨处于平衡状态,以后金属棒ab再下滑将按照vm匀速下滑。按照E=BLv、I=E/R、F安=BIL等公式的计算要求对金属棒ab所受的力进行正交分解,FN=mgcosθ,Ff=μmgcosθ,根据E=BLv、I=E/R、F安=BIL可得,将金属棒ab作为研究对象,再依照牛顿第二定律应为:mgsinθ-μmgcosθ=ma,金属棒ab在做加速运动时,此时减小的是变加速运动,那么当a=0时金属棒ab的运行速度处于最大值,金属棒ab达到vm时有mgsinθ-μmgcosθ=0,根据此式计算出金属棒ab在运动时的最大速度。

在求解这类题型时应在金属棒受力分析基础之上,根据牛顿定律,并结合电磁感应定律、安培力公式及欧姆定律等相关知识点,从而建立起金属棒的运动状况及受力状况,理清金属棒的运动变化与电磁感应规律之间的关系,这样会使整个解题思路更加清晰,找到求解这类题型的突破口。

2.电磁感应与电路规律的综合题型解析

电源内部电流一般都是由负极流向正极,而电源外部则是由高电势向低电势的方向流动,因此在求解电磁感应与电路规律综合物理题时要明确等效电路相关内容,清楚的指出电源、内电路及外电路,在求解电磁感应电动势过程中需要对 等相关内容,那么要解决此类物理问题,对于电源外路应根据其结构对其内部各元件的连接状况进行分析,并画好等效电路图,这主要是利用闭合电路欧姆定律对其进行求解,当然在电磁感应与电路规律综合物理题型求解中,还需要结合题目全面考虑该题材所要考查的知识点,综合考虑电功率及电功等能量关系式,并对闭合电路的实际运行状况进行分析。电磁感应与电路规律综合考查是高考物理题型的重要形式,在求解过程中首先要清楚感应电动势大小,其次要明确内外电路,画出等效电路图能够明确解题思路,快速解出试题。

3.电磁感应与能量守恒的综合题型解析

电磁感应与能量守恒综合题型也是历年高考物理科目考查的重点,一般高考例题主要是对能量转化问题进行考查,利用导体切割运动及磁通量的变化等形式所产生的能量转化为电能;电流在流动过程中在利用电场力做功也可将电能转化为物体学中其他形式的能量,这就是电磁感应与能量守恒综合题型考查,它诠释了电磁感应与能量守恒之间的关系及相互转换过程。比如在能量转换去向分析中,可以通过导体棒切割磁感线运动对其进行分析,按照其做功及能量变化状况作为依据点,将整个运动过程与理论结合在一起进行详细的分析求解。

三、总结

电磁感应知识内容牵涉面较为广泛,与力学规律、电路规律及能量守恒等知识也紧密相连,当然高考中的电磁感应相关知识点还有很多,但是其在求解中存在一定的共性。一般情况下,在电磁感应相关问题求解中,需要明确掌握两个定律,抓住电磁感应相关运动中研究对象的受力及能量转化状况,从而对电磁感应相关问题进行灵活求解。

参考文献:

[1]肖斌.高中物理电磁惑应常规题型酌解析[J].新课程,2010,9(28):19-20.