高二物理：电磁感应中的电路问题课件人教版.ppt

电磁感应定律的应用 一 电磁感应中的电路问题 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 该导体或回路相当于电源 因此 电磁感应问题往往与电路问题联系在一起 1 用法拉第电磁感应定律和愣次定律确定感应电动势的大小和方向 2 画等效电路 注意区别内外电路 区别路端电压 电动势 3 运用全电路欧姆定律 串并联电路性质 电功率等公式联立求解 基本方法 我知道 两根光滑的长直金属导轨mn m n 平行置于同一水平面内 导轨间距为l 电阻不计 m m 处接有如图所示的电路 电路中各电阻的阻值均为r 长度也为l 阻值同为r的金属棒ab垂直于导轨放置 导轨处于磁感应强度为b 方向竖直向下的匀强磁场中 ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触 在ab运动距离为s的过程中 整个回路中产生的焦耳热为q 求ab运动速度v的大小 例 一 设ab上产生的感应电动势为e 回路中的电流为i ab运动距离s所用时间为t 则有 e blv 由上述方程得 解答 看我的 解题要点 产生感应电动势的导体相当于电源 关键是把电磁感应的问题等效转换成稳恒电路问题来处理 看我的 第一步 确定内电路 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 其电阻相当于电源的内电阻 用右手定则或楞次定律判断电流方向 若在一个电路中有几个部分产生感应电动势且又相互联系 则可等效成电源的串 并联 第二步 分析外电路 明确外电路各用电器 电表 电容器的串并联关系 画等效电路图 第三步 列方程求解 综合运用法拉第电磁感应定律 闭合电路欧姆定律等规律 列出方程求解 解题步骤 知识点小结 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 练一练 挑战自我 巩固练习 把总电阻为2r的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环 水平固定在竖直向下 磁感应强度为b的匀强磁场中 如图所示 一长度为2a 电阻等于r 粗细均匀的金属棒mn放在圆环上 它与圆环始终保持良好的接触 当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心o时 求 1 流过棒的电流的大小 方向及棒两端的电压umn 2 在圆环和金属棒上消耗的总热功率 例 二 解答 此时 圆环的两部分构成并联连接 且 1 棒mn右移时 切割磁感线 产生感应电动势 棒mn相当于电源 内电阻为r 其等效电路如图所示 金属棒经过环心时 棒中产生的感应电动势为 故并联部分的电阻为 看我的 由闭合电路欧姆定律得流过金属棒的电流为 由右手定则可判断出金属棒上的电流方向由n m棒两端的电压 看我的 2 圆环和金属棒上消耗的总功率等于电路中感应电流的电功率 即 看我的 如图所示 半径为 单位长度电阻为 的均匀导体圆环固定在水平面上 圆环中心为 匀强磁场垂直水平面方向向下 磁感强度为 平行于直径 的导体杆 沿垂直于杆的方向向右运动 杆的电阻可以忽略不