第一章電磁感應學案5電磁感應中的能量轉化與守恒

電磁感應中的電路問題哪一部分是外電路？分析閉合電路中電路的方向。導體棒ab沿著導軌面向右勻速運動。哪一部分是等效電源？

1．確定所研究的回路，明確回路中相當于電源的部分和相當于外電路的部分，畫出等效電路圖．

3．運用閉合電路歐姆定律，部分電路歐姆定律，串并聯(lián)電路的電壓、電流、電阻特點，電功率公式等進行計算求解．

2．由楞次定律或右手定則判斷感應電動勢的方向，由法拉第電磁感應定律或導體切割磁感線公式寫出感應電動勢表達式．電磁感應中的電路問題1用電阻為18Ω的均勻導線彎成圖中直徑D＝0.80m的封閉金屬圓環(huán)，將圓環(huán)垂直于磁感線方向固定在磁感應強度B＝0.50T的勻強磁場中，磁場方向垂直于紙面向里．一根每米電阻為1.25Ω的直導線PQ，沿圓環(huán)平面向左以3.0m/s的速度勻速滑行(忽略接觸處的電阻)，當它通過環(huán)上A、B位置時，求：

(1)直導線AB段產生的感應電動勢，并指明該段直導線中電流的方向．(2)此時圓環(huán)的路端電壓．(1)由題意可知l＝0.8m，E＝Blv＝1.2V

方向由A到B(2)設棒有效電阻為r，AB左邊電阻為R1，右邊為R2PQ電磁感應中的能量轉化棒克服安培力做功是多少？電流是多少？ab所受的安培力為多大？當位移S時，拉力F做功多少？導體棒ab在拉力F作用下以速度v向右運動。思考并回答以下問題：電磁感應中的能量轉化②利用能量守恒，即感應電流產生的焦耳熱等于其他形式能量的減少量，即Q＝ΔE其他．焦耳熱的計算技巧(1)感應電路中電流恒定時，焦耳熱Q＝I2Rt.(2)感應電路中電流變化時，可用以下方法分析：①利用動能定理先求克服安培力做的功，而產生的焦耳熱等于克服安培力做的功，即Q＝W安．電磁感應中的能量轉化求解電磁感應現象中能量守恒問題的一般思路(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)生了轉化．如：①有摩擦力做功，必有內能產生；②有重力做功，重力勢能必然發(fā)生變化；③克服安培力做功，必然有其他形式的能轉化為電能，并且克服安培力做多少功，就產生多少電能如圖所示，足夠長的光滑金屬框豎直放置，框寬L＝0.5m，框的電阻不計，勻強磁場的磁感應強度B＝1T，方向與框面垂直，金屬棒MN的質量為100g，電阻為1Ω，現讓MN無初速的釋放并與框保持接觸良好的豎直下落，從釋放到達到最大速度的過程中通過棒某一截面的電荷量2C，求此過程回路中產生的電能為多少？(g＝10m/s2)MN由①②③解得：E＝3.2J2問題1：電動機線圈在磁場中轉動會產生感應電動勢嗎?方向怎樣?問題2：感應電動勢是加強了電源產生的電流,還是削弱了電源的電流?是有利于線圈轉動還是阻礙了線圈的轉動?課外拓展－－反電動勢問題3：如果電動機因機械阻力過大而停止轉動,會發(fā)生什么情況?這時應采取什么措施?課外拓展－－反電動勢

1、定義：電動機轉動時產生的感應電動勢總是跟外加電壓方向相反,這個電動勢叫反電動勢.

2、作用：阻礙線圈的轉動.線圈要維持轉動,電源就要向電動機提供電能.電能轉化為其它形式的能.

3、應用：電動機停止轉動,就沒有反電動勢,線圈中電流會很大,電動機會燒毀,要立即切斷電源,進行檢查.2如圖所示，兩根電阻不計的光滑平行金屬導軌傾角為θ，導軌下端接有電阻R，勻強磁場垂直斜面向上．質量為m、電阻不計的金屬棒ab在沿斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑，上升高度為h，在這個過程中(

)A．金屬棒所受各力的合力所做的功等于零B．金屬棒所受各力的合力所做的功等于mgh和電阻R上產生的焦耳熱之和C．恒力F與重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功與電阻R上產生的焦耳熱之和D．恒力F與重力的合力所做的功等