高三如何進(jìn)行《電磁感應(yīng)》的復(fù)習(xí)

電磁感應(yīng)在各地高考中主要以選擇題和計(jì)算題出現(xiàn)，而又以選擇題的考查形式占多數(shù)，選擇題主要從三個(gè)方面考查：電磁感應(yīng)的圖像問題、電磁感應(yīng)與電路知識(shí)的綜合問題、電磁感應(yīng)中的能量問題。下面，我將從這三個(gè)方面談一下需要注意的問題。

復(fù)習(xí)時(shí)我先幫助學(xué)生建立物理模型，如圖1所示，常見到的題型都會(huì)以圖中涉及到的物理情景出現(xiàn)，矩形、三角形、圓形線框勻速穿過勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，當(dāng)然導(dǎo)軌可以水平、傾斜、豎直放置，磁場一定會(huì)與導(dǎo)軌垂直，圖中最下面的矩形框代表，線框不動(dòng)，磁場在均勻變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這樣，學(xué)生心中先有了基本的物理情景，再總結(jié)題型及解題思路就不難了。

第一類問題：電磁感應(yīng)中的圖像問題

讓我們先看一個(gè)比較簡單的題目，例1：如圖2，閉合直角三角形線框以速度v勻速穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域。從BC邊進(jìn)入磁場區(qū)開始計(jì)時(shí)，到A點(diǎn)離開磁場區(qū)為止的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況（以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较颍┦菆D中的（ ）。

此題目的答案應(yīng)該選A，可以應(yīng)用右手定則或楞次定律判斷電流方向，運(yùn)動(dòng)法拉第電磁感應(yīng)定律分析框切割磁場的有效長度的變化，即可選出正確答案。

上面的題目是關(guān)于感應(yīng)電流的判斷，這也是最基本的判斷，實(shí)際考查中還會(huì)涉及其他的物理量，比如電壓、安培力、功率等，在此不一一贅述。我們要通過題目，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)解決圖像問題的思路和方法及注意問題。比如：①注意題目中正方向的設(shè)定，各物理量的方向是否發(fā)生變化；②基本物理量的選擇常采用“排除法”，特殊位置“對(duì)照法”；③特殊位置通常是物理量的大小或方向發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。④涉及力時(shí)，要正確受力分析；⑤涉及電路問題，要畫出等效電路圖。

第二類問題：電磁感應(yīng)與電路知識(shí)的綜合

先看一個(gè)典型題目，例：半徑為a、右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長為2a的導(dǎo)體直桿單位長度電阻均為R0。圓環(huán)水平固定放置，整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布豎直向下的勻強(qiáng)磁著場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開始，桿的位置由θ確定，如圖3所示，則（ ）。

A.θ=0時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢為2Bav

B.θ=π/3時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢為Bav

C.θ=0時(shí)，桿受的安培力大小為（2B2av）/（π+2）R0

D.θ=π/3時(shí)，桿受的安培力大小為（3B2av）/（5π+3）R0

審清題意后，畫好等效電路圖，電阻的阻值是棒左側(cè)導(dǎo)體的電阻，題中說明圓環(huán)右端開口，所以，并不是個(gè)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，正確答案是A、D。

我們應(yīng)該讓學(xué)生總結(jié)規(guī)律，那么解決這類問題的思路就是：搞清等效電源→畫等效電路圖→應(yīng)用電路規(guī)律。

第三類問題：電磁感應(yīng)中的能量問題

這一類問題綜合性更強(qiáng)，要求學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)要扎實(shí)，我們先看一下2012年山東高考理綜卷的第20題，如圖4所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)開始勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為P，導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g，下列選項(xiàng)正確的是（ ）。

A.P=2mgvsinθ

B.P=3mgvsinθ

C.當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到V/2時(shí)加速度大小為（gsinθ）/2

D.在速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動(dòng)的過程中， R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功

此題的正確答案為A、C。仔細(xì)審題，弄清楚電源、電路結(jié)構(gòu)后，就要對(duì)棒進(jìn)行受力分析，如圖5，畫出圖示，之后分析運(yùn)動(dòng)，即棒做加速度減小的的加速運(yùn)動(dòng)，最終勻速，列出平衡方程，mgsinθ=B2L2V/R，施加拉力后，最終勻速，有P/2V+mgsinθ=

B2L22V/R即A正確，對(duì)于C項(xiàng)列牛頓第二定律即可。對(duì)于D選項(xiàng)，我們要幫助學(xué)生分析棒下落過程中能量是如何變化的，即棒的重力對(duì)其做正功，重力勢能減?。缓贤饬ψ稣?，動(dòng)能增加；外力對(duì)棒做正功，對(duì)應(yīng)外界能量減少；安培力做負(fù)功，回路中產(chǎn)生了焦耳熱，而在勻速運(yùn)動(dòng)之后，動(dòng)能不變，但安培力做負(fù)功，回路中仍有焦耳熱產(chǎn)生，同時(shí)重力勢能減少了。

在電磁感應(yīng)中，教師要通過分析讓學(xué)生明白，其他形式的能是通過導(dǎo)體棒克服安培力做功轉(zhuǎn)化成電能的，進(jìn)而電流做功產(chǎn)生焦耳熱。當(dāng)然，學(xué)生也要對(duì)其他功能關(guān)系熟悉，并明白能量守恒的定律。

總之，在高三復(fù)習(xí)時(shí)，可以將電磁感應(yīng)的知識(shí)分為以上三類。在教學(xué)過程中，我們不能將這些思路方法灌輸給學(xué)生，而應(yīng)該讓學(xué)生通過各種題目，在我們的引導(dǎo)下自己總結(jié)出來，這樣，才能真正地理解物理知識(shí)，也就能把物理學(xué)的各類知識(shí)遷移應(yīng)用，體會(huì)到物理的邏輯魅力。

（山東省膠州市第二中學(xué)）