2015-2016学年高中物理第一章第五节电磁感应规律的应用课件粤教版选修3-2介绍.pptVIP

?变式训练 3．如右图，一载流长直导线和一矩形线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t＝0到t＝t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是(A) 解析：要求框中感应电流顺时针，根据楞次定律，可知框内磁场要么向里减弱(载流直导线中电流正向减小)，要么向外增强(载流直导线中电流负向增大)．线框受安培力向左时，载流直导线电流一定在减小；线框受安培力向右时，载流直导线中电流一定在增大．故答案选A. 题型四 电磁感应中的能量分析 1．过程分析． (1)电磁感应现象中产生感应电流的过程，实质上是能量的转化过程． (2)电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用，因此，要维持感应电流的存在，必须有“外力”克服安培力做功．此过程中，其他形式的能转化为电能．“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能． (3)当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能．安培力做功的过程，是电能转化为其他形式能的过程．安培力做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能． 2．求解思路． (1)若回路中电流恒定，可以利用电路结构及W＝UIt或Q＝I2Rt直接进行计算． (2)若电流变化，则： ①利用安培力做的功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功； ②利用能量守恒求解：若只有电能与机械能的转化，则机械能的减少量等于产生的电能． 例4　如右图所示，平行光滑的金属导轨竖直放置，宽为L，上端接有电阻为R的定值电阻．质量为m的金属杆与导轨垂直放置且接触良好．匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B.导轨和杆的电阻不计，金属杆由静止开始下落，下落h时速度达到最大，重力加速度为g，求： (1)金属杆下落的最大速度； (2)金属杆由静止开始下落至速度最大过程中，电阻R上产生的热量Q. 解析：(1)金属杆速度最大时，安培力和重力平衡，有mg＝BIL. 金属杆中的电动势E＝BLvmax， ?变式训练 4．如右图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨MN和OP水平放置，MO间接有阻值为R的电阻，两导轨相距为L，其间有竖直向下的匀强磁场．质量为m，长度为L，电阻为R0的导体棒CD垂直于导轨放 置，并接触良好．用平行于MN向右的水平力拉动CD从静止开始运动，拉力的功率恒为P，经过时间t导体棒CD达到最大速度v0. (1)求出磁场磁感应强度B的大小？ (2)求出该过程中电阻R上所产生的电热？ * 第一章 电磁感应 第五节　电磁感应规律的应用 知识点一 法拉第电机 法拉第最早设计的“铜盘发电机”如右图所示，因为整个圆盘可看成是由许许多多辐条合并起来的，铜盘在垂直盘面的匀强磁场内匀速转动时所产生的感应电动势，与其中一条半径做切割磁感线运动所产生的感应电动势大小、方向相同，但内阻很小，因此， 尝试应用 1．如图所示，长L＝10 cm的金属棒ab在磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中以a端为轴，在垂直磁场方向的平面内以角速度ω＝10 rad/s做顺时针方向的匀速转动．ab两端的电势差是________V，a、b两端________端电势高，________端电势低． 知识点二 电磁感应中的能量转化 1．电磁感应现象中产生感应电流的过程，实质上是能量的转化过程． 2．电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用，因此，要维持感应电流的存在，必须有“外力”克服安培力做功．此过程中，其他形式的能转化为电能．“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能． 3．当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能．安培力做功的过程，是电能转化为其他形式能的过程．安培力做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能． 尝试应用 2．把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出(如下图)，第一次速度为v1，第二次速度为v2，且v2＝2v1，则两种情况下拉力的做功之比W1∶W2＝______________，拉力的功率之比P1∶P2＝__________，线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝________． 由上面得出的W、P、Q的表达式可知，两种情况拉力的功、功率、线圈中的焦耳热之比分别为1∶2、1∶4、1∶2. 答案：1∶2　1∶4　1∶2 题型一 导体棒在磁场中转动产生感应电动势 的计算 例1　长为L的金属棒ab，绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B，如图所示．求ab两端的电势差． ?变式训练 1．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，设导体棒Oa可以以点O为中心转动，而另