物理特级教师指导电磁感应、功和能复习要点！更有练习题、测试卷免费送送送！

新高考后，根据省教育考试院向社会公布的各高校2017年高考选考科目要求，各校提出选考科目要求的专业(类)中，最多的是物理，涉及设限专业(类)的81%，得物理者，得天下。

鉴于物理的重要性，今天，小编再送上一篇物理复习要点，有请到绍兴市鉴湖中学物理特级教师陈敏华老师，给同学们解析物理选考的复习要点，注意，文末还有惊喜哦！

电磁感应篇

考试说明

电磁感应这一专题在考试说明中共分6个知识内容，均为加试内容；考试要求均在b级（理解级）及以上，其中楞次定律为c级（简单应用级），法拉第电磁感应定律为d级（综合应用级）。可见，电磁感应这一内容在物理学中是非常重要的。这一内容也容易与其他内容结合，因而相应的问题具有综合性。

教 材

本章重点内容是楞次定律和法拉第电磁感应定律。

判断感应电流和感应电动势的方向有两种方法：右手定则和楞次定律。右手定则其实也是楞次定律。然而，它们是有区别的。从研究对象上说，楞次定律研究的是整个闭合电路，右手定则研究的是一段导体的运动；从适用范围上说，楞次定律可应用于引起磁通量变化的各种方式，是普遍适用的，右手定则适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况，对导线不动的情况不适用。在用楞次定律时，我们还要利用安培定则判断感应电流的方向。

对于法拉第电磁感应定律，我们要注意区分磁通量、磁通量的变化和磁通量的变化率这三个不同的概念。

[思考与讨论1]

磁通量大时，磁通量的变化是否一定大？磁通量的变化大时，磁通量的变化率是否一定大？

[结论]

磁通量大时，磁通量的变化不一定大。磁通量的变化大时，磁通量的变化率不一定大。

另外，磁通量变化的方式原则上有三种：B的变化、S的变化和B与S夹角的变化。在习题中，B的变化通常用B-t函数图线来表示。

最后，在发电机中有电磁感应现象，但不要以为在电动机中就没有电磁感应现象了。电动机线圈在转动时也会产生感应电动势。只不过是，这电动势所引起的感应电流与会削弱（而不是加强）外电源引起的电流。关于这一内容，请同学们关注教材中关于“反电动势”这一内容。

[思考与讨论2] 

如果电动机在工作中由于外界阻力而停止转动，线圈中还会有反感应电动势吗？这时，电动机中的电流比转动时的大还是小？

[结论] 

如果电动机在工作中由于外界阻力而停止转动，由于线圈不再切割磁感线，线圈中不会有反感应电动势，这时，电动机中的电流比转动时的要大。

练 习

1.如图所示，用电池给一台小电动机供电。电路中串联一只安培表，用来观察电动机起动时电流的变化。以下结论正确的是：[    ]

A.由于电动机线圈的自感，电流慢慢增大；

B．由于电动机线圈的自感，电流慢慢减小；

C．由于电动机线圈的反电动势，电流变大；

D．由于电动机线圈的反电势，电流变小。

2. 现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。如图所示，上图为侧视图，上、下为电磁铁的两个磁极，电磁铁线圈中电流的大小可以变化；下图为磁极之间真空室的俯视图。现有一电子在真空室中做圆周运动，从上往下看沿逆时针方向加速运动。则下列判断正确的是：[   ]   

A．通入螺线管的电流在增强

B．通入螺线管的电流在减弱

C．电子在轨道中做圆周运动的向心力是电场力

D．电子在轨道中加速的驱动力是电场力

3.如图所示，质量为0.1kg的铜条MN放在相距1m的足够长的水平轨道ab、cd上。电源电动势为6V（内阻不计）。R=18Ω，RMN=2Ω，C=1μF。导轨电阻不计。磁感应强度为2T的匀强磁场垂直穿过导轨间的整个面。求：

（1）电键K闭合瞬间MN的加速度；

（2）MN的最大速率；

（3）从K闭合到MN到达最大速率的时间中，电容器的电荷变化量。

功和能篇

考试说明

在考试说明中，有关功与能的知识内容主要集中在“机械能守恒定律”一章中。在这一章的8个知识内容中，加试内容共7条，并且多数是c级（简单应用级）和d级（综合应用级）要求，只有“弹性势能”这一条为b级（理解级）要求。显然，功和能的概念在物理学中是很重要的。

因为，能量是一个涵盖整个物理学各分支学科的大概念，在考试说明的其他章节中也有所涉及。如，在“静电场”一章中提到“电势能”（c级），在“交变电流”一章中提到“电能的输送”（c级），在“机械振动”一章中提到“简谐运动的能量”（b级），在“波粒二象性”一章中提到“能量量子化”（b级）,在“原子核”一章中提到“结合能”（c级）。其实，功和能所涉及的章节远不至这些。

教  材

教材在必修2第七章第2节“功”中明确指出：“如果物体在力的作用下能量发生了变化，这个力一定对物体做了功”。简单地说，功就是能量的变化。这就是所谓的功能关系。对功能关系我们可以用公式表示为：

在教材中，有好几种功能关系的表达式。同学们要注意学会区分。

[思考与讨论1]

如果W是合外力做的功，那么它等于什么能的变化？ 如果W是重力做的功，那么它等于什么能的变化？如果W是电场力做的功，那么它等于什么能的变化？如果W是除重力和弹力外的其他力做的功，那么它等于什么能的变化？

[结论] 

如果W是合外力做的功，那么它等于动能的变化。 如果W是重力做的功，那么它等于重力势能的变化。如果W是电场力做的功，那么它等于电势能的变化。如果W是除重力和弹力外的其他力做的功，那么它等于机械能的变化。

 

[思考与讨论2]

在选修3-5中有否关于功能关系的方程？

[结论]

爱因斯坦光电效应方程其实就是功能关系在光电效应中的应用。

功其实就是一个物体（或系统）与另一个物体（或系统）之间的能量交换量。既然系统的能量变化量刚好等于它与别的系统的能量交换量，那么就等于说“能量既不会产生，也不会消失（有些书上叫消灭）”。这就是能量守恒定律。在教材中，在“产生”和“消失”前都加了“不会凭空”一词。这意思是，一个系统的能量增加（或减少）一定是别的系统的能量减少（或增加）引起的。换句话说，如果能量这一物理量不守恒，那么一个系统的能量增加（或减少）可能不是别的系统的能量减少（或增加）引起的，一个系统会凭空增加（或减少）能量。因此，同学们要注意这里的用词：产生不等同于增加，消失不等于减少。同学们在理解其他守恒定律（如电荷守恒定律、动量守恒定律）时也要注意这一点。还有两点同学们也要注意：一是，守恒定律一定是对某些物理量来说的；二是，守恒定律像其他物理定律一样是经过大量实验得到的结论。

最后，我们可以把功率理解能量的变化与时间的比值，即：根据上面的公式，有些书把功率P叫做能流。这是有道理的。同学们可根据电流的公式来理解这一名称的含义。电流（，教材中把Δ省掉了）是单位时间通过导体横截面的电荷量。同样，功率（能流）是单位时间通过“导体”横截面的能量。对功率的这一理解对思考一些较复杂的问题是很有帮助的。

练 习

1.如图，一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A，并留在A中。另一木块B通过一弹簧与A相连。在子弹射入木块A的过程中，[    ]

A．子弹及木块A和B的动量保持不变

B．子弹及木块A和B机械能减少了

C．子弹和弹簧及木块A和B的机械能不变

D．子弹和弹簧及木块A和B的机械能减少了

2.起跳摸高是一项健身运动。某同学身高h=1.72m，质量m=60kg。他静止站立时举手摸高的高度h0=2.14m。在一次摸高活动中，他先弯曲两腿向下蹲，再用力蹬地起跳。他从蹬地开始经t=0.40s竖直跳离地面。设他蹬地的力大小恒为F=1050N，其重心按匀速直线运动的规律上升。不计空气阻力。取g为10m/s2。求：

（1）他摸高的最大高度H；

（2）他从蹬地开始到刚跳离地面的过程中所增加的机械能ΔE。

专项练习答案和解析

电磁感应：

1.答案：D

解析：电动机起动瞬间，线圈还没有转动，电流很大。起动后，由于线圈的转动而产生电磁感应现象，相应的感应电动势（反电动势）使电流变小。如果再把它卡住，电流又会增大到刚起动瞬间的值，因为这时没有电磁感应现象了，也就没有反电动势了。

2.答案：AD

解析：电子在轨道中的圆周运动是由电场力驱动的。而这电场是变化的磁场产生的。这电场的电场强度方向与磁场的磁感应强度变化的方向之间的关系服从楞次定律。具体要用安培定则来判断出结果。

 3.答案：（1）6m/s2，（2）3m/s，（3）

解析：

（2）MN运动时会产生电磁感应现象，它两端的电动势会削弱原来的电流。当MN两端的反电动势等于左边电源的电动势时，电路中没有电流了，这时MN的速度最大。这时，

（3）电键K闭合瞬间，电容器两端电压为：

此时它所带的电荷为：

当MN达到最大速度时，电路中I=0，电容器两端电压等于E。这时它所带的电荷为：

功和能：

 1.答案：AD

解析：在此过程中，有除重力和弹力以外的摩擦力做功，故机械能不守恒。根据摩擦生热的事实和能量守恒定律，子弹的动能有一部分变成了内能。因此，子弹和弹簧及木块A和B的机械能减少了。然而，木块A和B及弹簧的机械能增加了。由于地面是光滑的，子弹原来的水平动量无法流入大地。因此，子弹及木块A和B的动量保持不变。

2.答案：（1）2.59m，（2）630J

解析：

（1）对起跳过程有：

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