電磁感應的綜合應用

1、1電磁感應的綜合應用電磁感應的綜合應用2一、電磁感應中的電路問題一、電磁感應中的電路問題1內(nèi)電路和外電路內(nèi)電路和外電路(1)切割磁感線運動的導體或磁通量發(fā)生變化切割磁感線運動的導體或磁通量發(fā)生變化的線圈都相當于的線圈都相當于_(2)該部分導體的電阻或線圈的電阻相當于電該部分導體的電阻或線圈的電阻相當于電源的源的_，其余部分是，其余部分是_電源電源內(nèi)阻內(nèi)阻外電路外電路3Blv右手定則右手定則楞次定律楞次定律4二、電磁感應圖象問題二、電磁感應圖象問題圖象圖象類型類型(1)磁感應強度磁感應強度B、磁通量、磁通量、感應電動、感應電動勢勢E和感應電流和感應電流I隨隨_變化的圖象，變化的圖象，即即Bt圖象

2、、圖象、t圖象、圖象、Et圖象和圖象和It圖象圖象(2)對于切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢和感對于切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢和感應電流的情況，還常涉及感應電動勢應電流的情況，還常涉及感應電動勢E和感應電流和感應電流I隨隨_變化的圖象，即變化的圖象，即Ex圖象和圖象和Ix圖象圖象時間時間t位移位移x5問題問題類型類型(1)由給定的由給定的_過程判斷或畫過程判斷或畫出正確的圖象出正確的圖象(2)由給定的有關圖象分析由給定的有關圖象分析_過程，求解相應的物理量過程，求解相應的物理量(3)利用給出的圖象判斷或畫出新的圖利用給出的圖象判斷或畫出新的圖象象應用應用知識知識左手定則、安培定則、右手定則、左手定則、安

3、培定則、右手定則、_、_、歐姆定律、牛頓定律、函數(shù)圖象知識歐姆定律、牛頓定律、函數(shù)圖象知識等等電磁感應電磁感應電磁感應電磁感應楞次定律楞次定律法拉第電磁感應定律法拉第電磁感應定律6BlvBIl右手右手左手左手7四、電磁感應中的能量轉(zhuǎn)化四、電磁感應中的能量轉(zhuǎn)化1導體切割磁感線或磁通量發(fā)生變化，在回導體切割磁感線或磁通量發(fā)生變化，在回路中產(chǎn)生感應電流，這個過程中是機械能或其路中產(chǎn)生感應電流，這個過程中是機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為他形式的能轉(zhuǎn)化為_具有感應電流的導具有感應電流的導體在磁場中受安培力作用或通過電阻發(fā)熱，又體在磁場中受安培力作用或通過電阻發(fā)熱，又可使電能轉(zhuǎn)化為可使電能轉(zhuǎn)化為_或或_因此，

4、電磁因此，電磁感應過程中總是伴隨著能量轉(zhuǎn)化發(fā)生感應過程中總是伴隨著能量轉(zhuǎn)化發(fā)生2電流做功產(chǎn)生的熱量用焦耳定律計算，公電流做功產(chǎn)生的熱量用焦耳定律計算，公式為式為Q_.電能電能機械能機械能內(nèi)能內(nèi)能I2Rt8一、電磁感應中的動力學問題分析一、電磁感應中的動力學問題分析1兩種狀態(tài)處理兩種狀態(tài)處理(1)導體處于平衡態(tài)導體處于平衡態(tài)靜止或勻速直線運動靜止或勻速直線運動狀態(tài)狀態(tài)處理方法：根據(jù)平衡條件合外力等于零列式處理方法：根據(jù)平衡條件合外力等于零列式分析分析(2)導體處于非平衡態(tài)導體處于非平衡態(tài)加速度不為零加速度不為零處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進行動態(tài)分析處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進行動態(tài)分析或結(jié)合功能

5、關系分析或結(jié)合功能關系分析92電磁感應問題中兩大研究對象及其相互電磁感應問題中兩大研究對象及其相互制約關系制約關系10二、電磁感應與力學綜合問題中的運動的動二、電磁感應與力學綜合問題中的運動的動態(tài)分析和能量轉(zhuǎn)化的特點態(tài)分析和能量轉(zhuǎn)化的特點1運動的動態(tài)分析運動的動態(tài)分析112能量轉(zhuǎn)化特點能量轉(zhuǎn)化特點123電能求解思路主要有三種電能求解思路主要有三種(1)利用克服安培力求解：電磁感應中產(chǎn)生的電能等利用克服安培力求解：電磁感應中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功于克服安培力所做的功(2)利用能量守恒求解：其他形式的能的減少量等于利用能量守恒求解：其他形式的能的減少量等于產(chǎn)生的電能產(chǎn)生的電能(3)利用電

6、路特征來求解：通過電路中所產(chǎn)生的電能利用電路特征來求解：通過電路中所產(chǎn)生的電能來計算來計算134安培力在兩種不同情況下的作用安培力在兩種不同情況下的作用情況情況類型類型具體描述具體描述安培力做功安培力做功 能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化電磁電磁阻尼阻尼當磁場不動，導當磁場不動，導體做切割磁感線體做切割磁感線的運動時，導體的運動時，導體所受的安培力與所受的安培力與導體運動方向相導體運動方向相反反對導體做負對導體做負功，即導體功，即導體克服安培力克服安培力做功，是導做功，是導體運動的阻體運動的阻力力機械能機械能電能電能內(nèi)內(nèi)能能(焦耳焦耳熱熱)14電磁電磁驅(qū)動驅(qū)動當導體開始時靜止，當導體開始時靜止，磁場磁場(磁體

7、磁體)運動時，運動時，由于導體相對磁場向由于導體相對磁場向相反方向做切割磁感相反方向做切割磁感線的運動而產(chǎn)生感應線的運動而產(chǎn)生感應電流，進而受到安培電流，進而受到安培力作用，方向與導體力作用，方向與導體運動方向相同運動方向相同對導體做對導體做正功，是正功，是導體運動導體運動的動力的動力電能電能機機械能械能15在利用能量的轉(zhuǎn)化和守恒解決電磁感應問題時，要在利用能量的轉(zhuǎn)化和守恒解決電磁感應問題時，要分析安培力的做功情況，安培力在導體運動過程中分析安培力的做功情況，安培力在導體運動過程中是做正功還是做負功，進而判斷安培力是動力還是是做正功還是做負功，進而判斷安培力是動力還是阻力另外，參與能量轉(zhuǎn)化的形

8、式要考慮周全，要阻力另外，參與能量轉(zhuǎn)化的形式要考慮周全，要準確判斷哪些能量增加、哪些能量減少準確判斷哪些能量增加、哪些能量減少161718答案：答案：A1920A電容器兩端的電壓為零電容器兩端的電壓為零B電阻兩端的電壓為電阻兩端的電壓為BLvC電容器所帶電荷量為電容器所帶電荷量為CBLvD為保持為保持MN勻速運動，需對其施加的拉力大小為勻速運動，需對其施加的拉力大小為答案：答案：C212223答案：答案：C2425答案：答案：A2627時間時間t(s)00.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70下滑距離下滑距離x(m)00.10 0.30 0.70 1.20 1.70

9、 2.20 2.70(1)在前在前0.4 s的時間內(nèi)，金屬棒的時間內(nèi)，金屬棒ab電動勢的平電動勢的平均值；均值；(2)金屬棒的質(zhì)量；金屬棒的質(zhì)量；(3)在前在前0.7 s的時間內(nèi)，電阻的時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量上產(chǎn)生的熱量 2829答案：答案：(1)0.6 V(2)0.04 kg(3)0.348 J30電磁感應圖象問題分析電磁感應圖象問題分析3132答案：答案：C33解決圖象問題的一般步驟解決圖象問題的一般步驟(1)明確圖象的種類，即是明確圖象的種類，即是Bt圖還是圖還是t圖圖，或者，或者Et圖、圖、It圖等圖等(2)分析電磁感應的具體過程分析電磁感應的具體過程(3)用右手定則或楞次定律確定

10、方向?qū)P系用右手定則或楞次定律確定方向?qū)P系(4)結(jié)合法拉第電磁感應定律、歐姆定律、牛結(jié)合法拉第電磁感應定律、歐姆定律、牛頓定律等規(guī)律寫出函數(shù)關系式頓定律等規(guī)律寫出函數(shù)關系式(5)根據(jù)函數(shù)關系式，進行數(shù)學分析，如分析根據(jù)函數(shù)關系式，進行數(shù)學分析，如分析斜率的變化、截距等斜率的變化、截距等(6)判斷圖象判斷圖象(或畫圖象或應用圖象解決問題或畫圖象或應用圖象解決問題) 343536答案：答案：A37電磁感應中的電路問題電磁感應中的電路問題38答案：答案：4.5 m/s6.0 3940答案：答案：D41電磁感應中的力學問題電磁感應中的力學問題424344答案：答案：A45解決電磁感應中動力學問題

11、的基本思路解決電磁感應中動力學問題的基本思路(1)用電磁感應定律和楞次定律、右手定則確定感應用電磁感應定律和楞次定律、右手定則確定感應電動勢的大小和方向電動勢的大小和方向(2)應用閉合電路歐姆定律求出電路中的感應電流的應用閉合電路歐姆定律求出電路中的感應電流的大小大小(3)分析研究導體受力情況，特別要注意安培力方向分析研究導體受力情況，特別要注意安培力方向的確定的確定(4)列出動力學方程或平衡方程求解列出動力學方程或平衡方程求解4647484950答案：答案：(1)8 m/s(2)3 W(3)2.5 m/s251電磁感應中的能量問題電磁感應中的能量問題5253(1)導體桿剛進入磁場時，通過導體桿上的電導體桿剛進入磁場時，通過導體桿上的電流大小和方向流大小和方向(2)導體桿穿過磁場的過程中通過電阻導體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的上的電荷量電荷量(3)導體桿穿過磁場的過程中整個電路中產(chǎn)生導體桿穿過磁場的過程中整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱的焦耳熱5455565758分析電磁感應現(xiàn)象中能量問題的一般步驟分析電磁感應現(xiàn)象中能量問題的一般步驟(1)在電磁感應中，切割磁感線的導體或磁通在電磁感應中，切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應電動勢，該導量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應電動勢，該導體或回路就相當于電源體或回路就相當于電源(2)