2.整體法

(1)含義：所謂整體法就是將兩個或兩個以上物體組成的整個系統(tǒng)或整個過程作為研究對象進行分析研究的方法.

(2)運用整體法解題的基本步驟：

①明確研究的系統(tǒng)或運動的全過程.

②畫出系統(tǒng)的受力圖和運動全過程的示意圖.

③尋找未知量與已知量之間的關(guān)系，選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解.

隔離法與整體法，不是相互對立的，一般問題的求解中，隨著研究對象的轉(zhuǎn)化，往往兩種方法交叉運用，相輔相成.所以，兩種方法的取舍，并無絕對的界限，必須具體分析，靈活運用.無論哪種方法均以盡可能避免或減少非待求量(即中間未知量的出現(xiàn)，如非待求的力，非待求的中間狀態(tài)或過程等)的出現(xiàn)為原則.

●殲滅難點訓(xùn)練

在分析和求解物理連接體命題時，首先遇到的關(guān)鍵之一，就是研究對象的選取問題.其方法有兩種：一是隔離法，二是整體法.

1.隔離(體)法

(1)含義：所謂隔離(體)法就是將所研究的對象--包括物體、狀態(tài)和某些過程，從系統(tǒng)或全過程中隔離出來進行研究的方法.

(2)運用隔離法解題的基本步驟：

①明確研究對象或過程、狀態(tài)，選擇隔離對象.選擇原則是：一要包含待求量，二是所選隔離對象和所列方程數(shù)盡可能少.

②將研究對象從系統(tǒng)中隔離出來；或?qū)⒀芯康哪碃顟B(tài)、某過程從運動的全過程中隔離出來.

③對隔離出的研究對象、過程、狀態(tài)分析研究，畫出某狀態(tài)下的受力圖或某階段的運動過程示意圖.

④尋找未知量與已知量之間的關(guān)系，選擇適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解.

連接體的擬題在高考命題中由來已久，考查考生綜合分析能力，起初是多以平衡態(tài)下的連接體的題呈現(xiàn)在卷面上，隨著高考對能力要求的不斷提高，近幾年加強了對非平衡態(tài)下連接體的考查力度.

6.在磁感應(yīng)強度為B=0.4 T的勻強磁場中放一個半徑r₀=50 cm的圓形導(dǎo)軌，上面擱有互相垂直的兩根導(dǎo)體棒，一起以角速度ω=10³ rad/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動.圓導(dǎo)軌邊緣和兩棒中央通過電刷與外電路連接，若每根導(dǎo)體棒的有效電阻為R₀=0.8 Ω，外接電阻R=3.9 Ω，如所示，求：

(1)每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.

(2)當(dāng)電鍵S接通和斷開時兩電表示數(shù)(假定R_V→∞，R_A→0).

5.如圖12-10所示，AB和CD是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為l，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.整個裝置處在磁感應(yīng)強度為B的，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中.AC端連有電阻值為R的電阻.若將一質(zhì)量M，垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放，在EF棒滑至底端前會有加速和勻速兩個運動階段.今用大小為F，方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD端s處，突然撤去恒力F，棒EF最后又回到BD端.求：

(1)EF棒下滑過程中的最大速度.

(2)EF棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個過程中，有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能(金屬棒、導(dǎo)軌的電阻均不計)?

4.如圖12-9所示，放在絕緣水平面上的兩條平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間的寬度為l，置于磁感應(yīng)強度值為B的勻強磁場中，B的方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌左端接有電阻為R，其他電阻不計，導(dǎo)軌右端接有電容為C的電容器，長為2l的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，其a端絞鏈在導(dǎo)軌PQ上，現(xiàn)將棒以角速度ω繞a點沿水平導(dǎo)軌平面順時針旋轉(zhuǎn)90°角，求這個過程中通過R的總電量是多少?

3.如圖12-8所示，空間存在垂直于紙面的均勻磁場，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)、外，磁場方向相反，磁感應(yīng)強度的大小均為B.一半徑為b，電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合.在內(nèi)、外磁場同時由B均勻地減小到零的過程中，通過導(dǎo)線截面的電量Q=_________.

變換物理模型，是將陌生的物理模型與熟悉的物理模型相比較，分析異同并從中挖掘其內(nèi)在聯(lián)系，從而建立起熟悉模型與未知現(xiàn)象之間相互關(guān)系的一種特殊解題方法.巧妙地運用“類同”變換，“類似”變換，“類異”變換，可使復(fù)雜、陌生、抽象的問題變成簡單、熟悉、具體的題型，從而使問題大為簡化.

解決電磁感應(yīng)電路問題的關(guān)鍵就是借鑒或利用相似原型來啟發(fā)理解和變換物理模型，即把電磁感應(yīng)的問題等效轉(zhuǎn)換成穩(wěn)恒直流電路，把產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體等效為內(nèi)電路.感應(yīng)電動勢的大小相當(dāng)于電源電動勢.其余部分相當(dāng)于外電路，并畫出等效電路圖.此時，處理問題的方法與閉合電路求解基本一致，惟一要注意的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，有時導(dǎo)體兩端有電壓，但沒有電流流過，這類似電源兩端有電勢差但沒有接入電路時，電流為零.

●殲滅難點訓(xùn)練

　1.在方向水平的、磁感應(yīng)強度為0.5 T的勻強磁場中，有兩根豎直放置的導(dǎo)體軌道cd、ef，其寬度為1 m，其下端與電動勢為12 V、內(nèi)電阻為1 Ω的電源相接，質(zhì)量為0.1 kg的金屬棒MN的兩端套在導(dǎo)軌上可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，如圖12-6所示，除電源內(nèi)阻外，其他一切電阻不計，g=10 m／s²，從S閉合直到金屬棒做勻速直線運動的過程中

A.電源所做的功等于金屬棒重力勢能的增加

B.電源所做的功等于電源內(nèi)阻產(chǎn)生的焦耳熱

C.勻速運動時速度為20 m／s

D.勻速運動時電路中的電流強度大小是2 A

2.兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計.斜面處在勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上.質(zhì)量為m、電阻可不計的金屬棒ab，在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升h高度.如圖12-7所示，在這過程中

A.作用于金屬棒上的各個力的合力所做的功等于零

B.作用于金屬棒上的各個力的合力所做的功等于mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和

C.恒力F與安培力的合力所做的功等于零

D.恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱

對電磁感應(yīng)電路的考查命題，常以學(xué)科內(nèi)綜合題目呈現(xiàn)，涉及電磁感應(yīng)定律、直流電路、功、動能定理、能量轉(zhuǎn)化與守恒等多個知識點，突出考查考生理解能力、分析綜合能力，尤其從實際問題中抽象概括構(gòu)建物理模型的創(chuàng)新能力.

6.圖11-10所示，金屬棒ab質(zhì)量m=5 g，放在相距L=1 m的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ上，磁感應(yīng)強度B=0.5 T，方向豎直向上，電容器的電容C=2μF，電源電動勢E＝16 V，導(dǎo)軌距地面高度h=0.8 m.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)先擲向1后，再擲向2，金屬棒被拋到水平距離s=6.4 cm的地面上，問電容器兩端的電壓還有多大?