专题29 电磁感应中的图像问题（精讲）-2019年高考物理双基突破（二）

专题29 电磁感应中的图像问题（精讲）-2019年高考物理双基突破（二）

‎1．图象类型 电磁感应中主要涉及的图象有B－t图象、Φ－t图象、E－t图象和I－t图象。还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图象，即E－x图象和I－x图象。‎ ‎2．常见题型：图象的选择、图象的描绘、图象的转换、图象的应用。‎ 题型特点：（1）由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象。‎ ‎（2）由给定的有关图象分析电磁感应过程，定性或定量求解相应的物理量或推断出其他图象。‎ ‎（3）利用给出的图象判断或画出新的图象。‎ ‎3．应用知识 一般包括：左手定则、安培定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等。‎ ‎（1）四个规律：左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律。‎ ‎（2）应用公式：①平均电动势E＝n；②平动切割电动势E＝Blv；③转动切割电动势E＝Bl2ω；④闭合电路的欧姆定律I＝；⑤安培力F＝BIl；⑥牛顿运动定律的相关公式等所用规律。‎ ‎4．解决这类问题的基本方法 ‎（1）明确图象的种类，是B－t图象还是Φ－t图象，或者E－t图象、I－t图象等。‎ ‎（2）分析电磁感应的具体过程。关键：弄清初始条件，正负方向的对应，变化范围，所研究物理量的函数表达式，进、出磁场的转折点是解决问题的关键。‎ ‎（3）结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律列出函数方程。‎ ‎（4）根据函数方程进行数学分析。如斜率及其变化、两轴的截距、图线与横坐标轴所围图形的面积等代表的物理意义。‎ ‎（5）画图象或判断图象。‎ ‎5．电磁感应中图象类选择题的两个常见解法 ‎（1）排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势（增大还是减小）、变化快慢（均匀变化还是非均匀变化），特别是物理量的正负，排除错误的选项。‎ ‎（2）函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图象作出分析和判断，这未必是最简捷的方法，但却是最有效的方法。‎ ‎6．电磁感应中图象类选择题的两种常见解法 ‎（1）排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势（增大还是减小）、变化快慢（均匀变化还是非均匀变化），特别是物理量的正负，排除错误的选项。‎ ‎（2）函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图象作出分析和判断，这未必是最简洁的方法，但却是最有效的方法。‎ ‎7．电磁感应中图象问题的分析技巧 ‎（1）对于图象选择问题常用排除法：先看方向再看大小及特殊点。‎ ‎（2）对于图象的描绘：先定性或定量表示出所研究问题的函数关系，注意横、纵坐标表达的物理量及各物理量的单位，画出对应物理图象（常有分段法、数学法）。‎ ‎（3）对图象的理解：看清横、纵坐标表示的量，理解图象的物理意义。‎ ‎8．分析物理图象常用方法 ‎（1）定性分析物理图象 ‎①要明确图象坐标轴的意义；②借助有关的物理概念、公式、定理和定律做出分析判断。‎ ‎（2）定量计算 ‎①弄清图象所揭示的物理规律或物理量间的函数关系；②挖掘图象中的隐含条件，明确有关图线所包围的面积、图线的斜率（或其绝对值）、截距所表示的物理意义。‎ ‎（3）常见题目类型：‎ 问题类型 解题关键 由给定的电磁感应过程选出正确的图象 根据题意分析相关物理量的函数关系、分析物理过程中的转 折点、明确“＋、－”号的含义，结合数学知识做正确的判断 由一种感应图象分析求解出对应另一种电磁感应图象的问题 ‎（1）要明确已知图象表示的物理规律和物理过程；‎ ‎（2）根据所求的图象和已知图象的联系，对另一图象做出正 确的判断进行图象间的转换 由电磁感应图象得出的物理量和规律分析求解动力学、电路等问题 从图象上读取有关信息是求解本题的关键，图象是数理综合的 一个重要的窗口，在运用图象解决物理问题时，第一个关键 是破译，即解读图象中的关键信息（尤其是过程信息），另一 个关键是转换，即有效地实现物理信息和数学信息的相互转换。‎ ‎【题1】如图a，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上。在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图b所示。已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎【答案】C ‎【题2】如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内．左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压uab为正，下列uab－t图象可能正确的是 ‎ ‎ ‎【答案】C ‎【解析】由题图乙知，0～0.25T0，外圆环电流逐渐增大且逐渐减小，根据安培定则，外圆环内部磁场方向垂直纸面向里，磁场逐渐增强且逐渐减小，根据楞次定律知内圆环a端电势高，所以uab>0，根据法拉第电磁感应定律uab＝＝知，uab逐渐减小；t＝0.25T0时，＝0，所以＝0，uab＝0；同理可知0.25T0

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