电磁感应中能量转化与守恒问题解析PPT课件

.1，电磁感应中的能量转换和保存问题分析，清通协市中的东国宏，高三复习研讨会。2，解决问题的基本思路，物体的力和运动状态分析，牛顿第二定律下的热方程。能量转换和保存，热方程。合力=重力操作=弹性操作=电场力操作=安培力=了解力和能量之间的关系、动能的变化、重力潜力的变化。重力做积极的工作，重力势能减少。重力产生负电性，重力势能就会增加。电能的变化。电场力做积极的工作，电势减少。势能做声功率的话，势能就会增加。电能的变化。安培做积极的事，电力变成其他形式的能量。安培是负工作(即克服安培力而工作)，其他形式的能量可以转换为电力。弹性势能的变化。弹性做积极的事，弹性势能减少。当弹力发挥出阴历时，弹性势能会增加。3，示例1:如图1所示，长度足够长的两个固定平行金属光滑导轨位于同一水平面上，导轨上横放着两个相同的导体棒ab，CD和导轨，导体棒的两端连接处于压缩状态的两个轻质弹簧，两个杆的中间用细线捆住，电阻为r，电路的其馀部分没有电阻，导轨平面上两个导轨之间垂直向下导体在移动过程中()a:电路中感应电动势b:两个导体棒接收的电流力方向相同的c:由两个导体棒和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒。 d:由两个导体棒和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒。4，示例2:如图所示，位于同一水平面的两个平行光滑金属导轨，其磁场垂直于导轨平面，导轨的一端与电阻连接，恒定质量的金属杆ab放置在导轨上，并垂直于导轨。与轨道平行的活动力f拉杆ab开始从停止向右移动。杆和轨的电阻，感应电流产生的磁场是不可估量的。电路的感应电动势为e，I表示电路的感应电流随时间推移而增加时电阻消耗的功率为()a: f的功率b:安培力功率的绝对值c: f和安培力的总和为功率d: ie。分析：根据操作和能量的关系以及能量保存，正确的选项为b、D、5，示例3:如图所示，固定水平光滑金属导轨，l，左端有电阻r的电阻，垂直方向，磁感应强度为b的均匀磁场，质量为m的导体棒与固定弹簧相连接，放在导轨上，导体棒和导轨的电阻可以忽略，初始时刻弹簧是自然长度，导体棒是水平右侧初始速度，1)寻找初始瞬间导体棒的安培力。2)导体棒从初始时刻开始，速度为初始零时弹簧的弹性势能为Ep，那么在此过程中，安培力所执行的工作W1和阻力r所产生的焦耳热Q1分别是多少？导体峰往返运动，最终固定在哪里？在导体棒上开始运动，最终停止期间阻力r产生的焦耳热q各有多少？6，(1)使用右手规则确定导体棒中感应电流的方向，从b到a，向左确定导体棒中感应电流的方向，感应电动势为E=BLV0，感应电流为I=E/R，安培力为F=BIL，因此F=B2L2V0)/R导体栏的动能全部转换为阻力r生成的焦耳热，因此Q=mv02，分析：7，示例4:在图中，MN和PQ是垂直方向上的两个平行直线金属导轨，间距l为0.40m，无电阻，导轨垂直于磁感应强度b为0.50T的均匀磁场，质量m为6.0X10-3Kg，电阻为1.0的金属棒ab始终垂直于导轨并保持平滑接触。轨道两端的阻力R1具有滑动阻力和阻力值3.0 。负载ab达到稳定状态时，如果速度v均匀速度下降，则整个电路的功率p为0.27W，重力加速度为10m/s2，速度v和滑动压敏电阻接入电路部分的电阻值R2，R1，8，负载速度加快，直到负载ab达到稳定状态，重力势能转换为动能和功率，当负载ab达到稳定状态(即匀速运动)时，导体条克服电流力工作。重力势能转换为电能，即电路消耗的功率，因此mgv=P，替代数据为v=4.5m/s，感应电动势E=BLV，感应电流为I=E/(R外部R)。其中r是ab的电阻，r是R1和R2的并行电阻，即=，P=IE，备用数据，解释是R2=6.0。分析：1，R，9，示例5:如图所示，在均匀磁场中，两个长度足够长、电阻较小的平行金属轨道相距1米，轨道平面在水平面上具有=37o角底部连接电阻值r的电阻，均匀磁场方向垂直于轨道平面，质量为0.2千克，无电阻的金属条放置在两条轨道上，杆垂直于轨道，接触保持良好，它们之间的运动摩擦系数(1)寻找金属杆沿轨道静止时滑动时的加速度大小。(2)当金属棒下降速度稳定时，电阻r消耗8瓦的功率以找到该速度的大小。(3)在上述问题中，如果r=2 ，则金属条的电流方向从a到b求出磁感应强度的大小和方向。(g=10m/S2，sin 37 o=0.6，cos 37 o=0.8)，10，(1)根据牛顿第二定律执行力分析：mgsin-mgcoss=ma数据替换，解决方案：a=4m/s22)金属杆下降速度稳定时，金属杆的重力潜力部分克服摩擦力，转换为内部能量，其他部分则为安培相当于使用vtpt代替数据的电路的电阻r功耗。也就是说，根据V=10m/s(3) P=I2R和I=BLV/R解释B=0.4T。在垂直轨道平面上，使用右手定则确定磁场方向。，分析：11，示例6:如图所示，电动机拖动横跨垂直光滑轨道的导体棒MN，开始时导体棒停止，长度L=1m米，质量m=0.1kg千克，电阻r=1，导体框区域内有垂直于导向面的均匀磁场，B=1T，12，(1)导体棒在马达牵引中向上加速运动，达到稳定状态时以恒定速度运动。马达的输出功率为p输出=UI-I2r=7X1W-12X1W=6W导体棒的马达牵引力为FT，杆的均匀运动速度为v，由功率定义的p输出=FTV时杆产生的电动势为e=blv，I=杆的组合外力为0，FT，13，摘要，在同一平面