電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒導(dǎo)學(xué)案1 1

1、 電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒導(dǎo)學(xué)案1.進(jìn)一步理解能量守恒定律是自然界普遍遵循的一條規(guī)律，楞次定律的實(shí) 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位.2.通過(guò)具體實(shí)例理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量質(zhì)就是能量守恒在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體表現(xiàn).3. 掌握電磁感應(yīng)中動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的分析轉(zhuǎn)化 1LIF=_，安的直導(dǎo)線通過(guò)電流為時(shí)，它所受的安培力垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置、長(zhǎng)為_(kāi) 定則培力方向的判斷用 2F=_ ，它揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系牛頓第二定律：v_aa為零時(shí)，反之速度與速度物體做方向相同時(shí)，速度當(dāng)加速度當(dāng)加速度， _ 3_是做功的過(guò)程就是的過(guò)程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化， 能量轉(zhuǎn)化的量度 幾種常見(jiàn)的功能關(guān)系(1)_ 的變化合外力所做的功等于

2、物體 (2)_ 的變化重力做的功等于 (3)_ 的變化彈簧彈力做的功等于 (4)_ 的變化除了重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力之外的其他力做的功等于 4 電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量Q=_ 焦耳定律： 在導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，產(chǎn)生的電能是通過(guò)外力克服安培力做功轉(zhuǎn)化而來(lái) . 的，而這些電能又通過(guò)感應(yīng)電流做功，轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 一、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題1電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到安培力作用，所以電磁感應(yīng)問(wèn)題往往與力學(xué) 問(wèn)題聯(lián)系在一起，處理此類問(wèn)題的基本方法是：(1) 用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向(2) 求回路中的電流強(qiáng)度的大小和方向 )(3)分析研究導(dǎo)體受力情

3、況包括安培力(4) 列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解2電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及的具有收尾速度的力學(xué)問(wèn)題，關(guān)鍵要抓好受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng) 態(tài)分析； 周而復(fù)始地循環(huán)，加速度等于零時(shí)，導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)3 兩種狀態(tài)處理導(dǎo)體勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)根據(jù)平衡條件列式分析；導(dǎo)體做勻速直線運(yùn)動(dòng)之前，往往做變加速運(yùn)動(dòng)， 處于非平衡狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)牛頓第二定律或結(jié)合功能關(guān)系分析 二、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒 問(wèn)題設(shè)計(jì) 為什么說(shuō)楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)中的具體表現(xiàn)？ 要點(diǎn)提煉1 電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)外力克服安培力做功，把機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能；感應(yīng)電流通過(guò)電路做功又把電 )(這一功能轉(zhuǎn)化途徑可表示為：能轉(zhuǎn)化成其他形

4、式的能如內(nèi)能 2 求解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量守恒問(wèn)題的一般思路(1) 分析回路，分清電源和外電路(2) 分析清楚有哪些力做功，明確有哪些形式的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化如： 有摩擦力做功，必有內(nèi)能產(chǎn)生； 有重力做功，重力勢(shì)能必然發(fā)生變化；克服安培力做功，必然有其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，并且克服安培力做多少功，就產(chǎn)生多 少電能(3) 列有關(guān)能量的關(guān)系式3 焦耳熱的計(jì)算技巧2Rt. I(1)Q感應(yīng)電路中電流恒定，焦耳熱(2) 感應(yīng)電路中電流變化，可用以下方法分析：QWW而克服安培力做的功利用功能關(guān)系產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做的功，即安安 可由動(dòng)能定理求得QE 利用能量守恒，即感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱等于其他形式能量的

5、減少，即其他 一、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題11MNPQ的絕緣斜面上，甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為例、 如圖 LMPRmab放在兩兩導(dǎo)軌間距為兩點(diǎn)間接有阻值為，的均勻直金屬桿、的電阻一根質(zhì)量為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，向下導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略，讓 不計(jì)它們之間的摩擦 1 圖(1)baab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意向方向看到的裝置如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出由 圖vab (2)ab桿中的電流及其加速度的大小在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)時(shí)，求此時(shí)桿的速度大小為(3)ab 桿可以達(dá)到的速度

6、最大值求在下滑過(guò)程中， 二、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒22LhRm，線圈在空氣中豎直下落一 如圖，電阻為所示，矩形線圈長(zhǎng)為，質(zhì)量為，寬為例 ()hB的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中線圈進(jìn)入磁場(chǎng)段距離后、磁感應(yīng)強(qiáng)度為空氣阻力不計(jì)，進(jìn)入一寬度也為EE，從線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)到線圈剛穿出磁場(chǎng)的過(guò)，線圈剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為時(shí)的動(dòng)能為k2k1QWW，則以下關(guān)系中正確，線圈克服磁場(chǎng)力做的功為程中產(chǎn)生的熱量為，重力做的功為21 () 的是 2 圖AQEE BQWW 12k1k2DWEECQW k1k212 1()3所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)存在于虛線框內(nèi)，矩形線圈豎直下落如圖如電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題1234 () 、位置時(shí)的加速度關(guān)系為、果線圈

7、中受到的磁場(chǎng)力總小于其重力，則它在 3 圖Aaaaa Baaaa 41324132DaaaaCaa a a 441133222.()4的電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為如圖R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì)斜面處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻mab，在沿著斜面與棒垂直的、電阻可以忽略不計(jì)的金屬棒場(chǎng)方向垂直于斜面向上質(zhì)量為Fh () 恒力，在這一過(guò)程中作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，且上升的高度為 4 圖A 作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于零BmghR 上產(chǎn)生的焦耳熱之和與電阻作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于CF 與安培力的合力所做的功等于零恒力DFR 上產(chǎn)生的焦耳熱恒力與重力的合力所做的功等于電阻3()MNPK表面粗糙，和足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌與水平電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)及能量綜合問(wèn)題L.BMP間接有面之間的夾角為垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，間距為，Rmab5F所示，用恒力的電阻，質(zhì)量為的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置，其他電阻不計(jì)如圖阻值為vt