5.电磁感应中的能量转化与守恒.pptx

1、选修32电磁感应第5节 电磁感应中的能量转化与守恒（一）与电路的综合应用,绵阳中学 邓彬,【知识回顾】,1产生电磁感应的条件： 只要穿过回路的磁通量发生变化，回路两端就会产生感应电动势，如果回路闭合，就会产生感应电流。,【知识回顾】,2感应电动势（电流）方向的判断方法： （1）右手定则（应用于切割运动） （2）楞次定律（用于一切电磁感应） 应用的基本思路（四定法） 推广应用：感应电流的效果，总是阻碍产生感应电流的原因。具体可表现为四个方面： a阻碍原磁通量的变化“增反减同”。 b阻碍导体的相对运动“来拒去留”。 c阻碍导体中原来的电流发生变化（自感）。 d使线圈的面积有扩大或缩小的趋势“增缩减

2、扩”。,【知识回顾】,3感应电动势大小的计算方法： （1）法拉第电磁感应定律： ，通常用于计算某一段时间内的平切电动势或某时刻的瞬时电动势。 （2）导体平动切割： ，通常用于计算导体切割磁感线的瞬时电动势或平均电动势。 （3）导体转动切割： 。 （4）某一段时间内通过对应导体横截面的电荷量 。,【知识回顾】,4与电路综合应用的基本思路： （1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律、右手定则确定感应电动势的大小和方向； （2）画等效电路（注意电源的正负极）； （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。 温馨提示： 感应导体两端的电压是路端电压（外电压），不是内电压，也不一定等于

3、电源电动势。 在电源内部，电流是从低电势流向高电势。,【典例分析】,半径为 a的圆形区域内右均匀磁场磁感应强度为B=0.5 T， 磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场区域同 心地放置，磁场方向与环面垂直，其中 a=1.0 m，b =2.0 m， 金属圆环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R=2 。一金 属棒MN与金属圆环接触良好，金属棒的电阻为r=1 ，环的 电阻忽略不计。 （1）若棒以 8 m/s的速率在环上向右 匀速滑动，求棒滑过圆环直径 的瞬间 （如图所示），MN间的电压 和流过灯 L1的电流I1； （2）撤去中间的金属棒MN，将右面的 半圆环 以 直径为轴向上翻转90，若

4、此时 磁场随时间均匀变化，其变化率为(8/ )T/s， 求L1 的功率P1。,【巩固训练】,1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（ ） A四种情况下流过ab边的电流的方向都相同 B四种情况下ab两端的电势差都相等 C四种情况下流过线框的电荷量都相等 D四种情况下磁场力对线框做的功率都相等,【巩固训练】,2如图甲所示，半径为a =0.4 m的圆形区域内有匀强磁场，平 行金属导轨 与磁场边界相切，磁场方向垂直于导轨平面向里，导 轨两侧分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R=2 ，金属导轨的电 阻忽略不计，则：（1）若磁场随时间均匀增大，其变化率为 (4/ )T/s ，求流过 电流的大小和方向； （2）如图乙所示，若磁感应强度为 1.5T，一长为2a、电阻r =2 的均匀金属棒MN与导轨