云南省保山市第一中学高考物理一轮复习 9.3电磁感应定律的综合应用课件.ppt

第3讲电磁感应定律的综合应用 p175 1 电磁感应现象中产生感应电动势的哪部分导体相当于 导体两端的电压与真实的电源两端的电压一样 等于 而不等于 2 安培力方向一定和导体切割磁感线运动方向 3导体切割磁感线产生的电能等于做的功 4 纯电阻电路中导体切割磁感线产生的焦耳热的三种求法 q q q 一个电源 路端电压 感应电动势 相反 克服安培力 i2rt w克服安培力 e其它减少 基本概念和公式 ab 答案ab 2019 12 25 一 电磁感应中的电路问题 电磁感应现象中产生感应电动势的哪部分导体相当于一个电源 解题时正确画出等效电路是正确解题的关建 解决此类问题的基本方法 1 用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向 2 画等效电路 3 运用闭合电路欧姆定律 串并联电路性质 电功率等公式联立求解 p175 e blv u e ir 1 判断感应电流和电动势的方向 都是利用 相当于电源 的部分根据右手定则或楞次定律判定的 实际问题中应注意外电路电流由高电势流向低电势 而内电路则相反 2 在闭合电路中 相当于电源 的导体两端的电压与真实的电源两端的电压一样 等于路端电压 而不等于感应电动势 6 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中 磁场方向垂直于线框平面 其边界与正方形线框的边平行 现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场 如图所示 则在移出过程中线框一边a b两点间的电势差绝对值最大的是 b 求解电磁感应与力学综合题的思路思路有两种 一种是力的观点 另一种是能量的观点 1 力的观点力的观点是指应用牛顿第二定律和运动学公式解决问题的方法 即先对研究对象进行受力分析 根据受力变化应用牛顿第二定律判断加速度变化情况 最后找出求解问题的方法 2 能量观点动能定理 能量转化守恒定律在电磁感应中同样适用 从上面可看出电流i和速度v是联系这两个研究对象的纽带 p176 二 电磁感应中的动力学问题 7 如图所示 mn和pq是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨 已知导轨足够长 且电阻不计 有一垂直导轨平面向里的匀强磁场 磁感应强度为b 宽度为l ab是一根不但与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆 开始 将开关s断开 让ab由静止开始自由下落 过段时间后 再将s闭合 若从s闭合开始计时 则金属杆ab的速度v随时间t变化的图象可能是 acd 答案acd blv bil 2 安培力的方向 1 先用确定感应电流方向 再用确定安培力方向 2 根据楞次定律 安培力方向一定和导体切割磁感线运动方向 右手定则 左手定则 相反 涉及的常用公式和规律 p181 物理建模电磁感应中的 杆 导轨 模型 p181 8 如图所示 质量为m的导体棒ab 垂直放在相距为l的平行光滑金属导轨上 导轨平面与水平面的夹角为 并处于磁感应强度大小为b 方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中 左侧是水平放置 间距为d的平行金属板 r和rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值 不计其他电阻 1 调节rx r 释放导体棒 当棒沿导轨匀速下滑时 求通过棒的电流i及棒的速率v 2 改变rx 待棒沿导轨再次匀速下滑后 将质量为m 带电荷量为 q的微粒水平射入金属板间 若它能匀速通过 求此时的rx 图甲 图乙 1 能量的转化 感应电流在磁场中受安培力 外力克服安培力 将其他形式的能转化为 电流做功再将电能转化为 2 实质 电磁感应现象的能量转化 实质是其他形式的能和之间的转化 做功 电能 内能 电能 导体切割磁感线产生的电能等于克服安培力做的功 三 电磁感应中的能量转化 p175 解电磁感应现象中的能量问题的一般步骤1 在电磁感应中 切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势 该导体或回路就相当于电源 2 分析清楚有哪些力做功 就可以知道有哪些形式的能量发生了相互转化 3 根据能量守恒列方程求解 三 电磁感应中的能量问题 导体切割磁感线产生的电能等于克服安培力做的功 9 如图所示 一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内 导轨间距l 0 5m 左端接有阻值r 0 3 的电阻 一质量m 0 1kg 电阻r 0 1 的金属棒mn放置在导轨上 整个装置置于竖直向上的匀强磁场中 磁场的磁感应强度b 0 4t 棒在水平向右的外力作用下 由静止开始以a 2m s2的加速度做匀加速运动 当棒的位移x 9m时撤去外力 棒继续运动一段距离后停下来 已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比q1 q2 2 1 导轨足够长且电阻不计 棒在运动过程