电磁感应中的能量转化与守恒

第一章电磁感应学案5电磁感应中的能量转化与守恒

电磁感应中的电路问题哪一部分是外电路？分析闭合电路中电路的方向。导体棒ab沿着导轨面向右匀速运动。哪一部分是等效电源？

1．确定所研究的回路，明确回路中相当于电源的部分和相当于外电路的部分，画出等效电路图．

3．运用闭合电路欧姆定律，部分电路欧姆定律，串并联电路的电压、电流、电阻特点，电功率公式等进行计算求解．

2．由楞次定律或右手定则判断感应电动势的方向，由法拉第电磁感应定律或导体切割磁感线公式写出感应电动势表达式．电磁感应中的电路问题1用电阻为18Ω的均匀导线弯成图中直径D＝0.80m的封闭金属圆环，将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．一根每米电阻为1.25Ω的直导线PQ，沿圆环平面向左以3.0m/s的速度匀速滑行(忽略接触处的电阻)，当它通过环上A、B位置时，求：

(1)直导线AB段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向．(2)此时圆环的路端电压．(1)由题意可知l＝0.8m，E＝Blv＝1.2V

方向由A到B(2)设棒有效电阻为r，AB左边电阻为R1，右边为R2PQ电磁感应中的能量转化棒克服安培力做功是多少？电流是多少？ab所受的安培力为多大？当位移S时，拉力F做功多少？导体棒ab在拉力F作用下以速度v向右运动。思考并回答以下问题：电磁感应中的能量转化②利用能量守恒，即感应电流产生的焦耳热等于其他形式能量的减少量，即Q＝ΔE其他．焦耳热的计算技巧(1)感应电路中电流恒定时，焦耳热Q＝I2Rt.(2)感应电路中电流变化时，可用以下方法分析：①利用动能定理先求克服安培力做的功，而产生的焦耳热等于克服安培力做的功，即Q＝W安．电磁感应中的能量转化求解电磁感应现象中能量守恒问题的一般思路(1)分析回路，分清电源和外电路．(2)分析清楚有哪些力做功，明确有哪些形式的能量发生了转化．如：①有摩擦力做功，必有内能产生；②有重力做功，重力势能必然发生变化；③克服安培力做功，必然有其他形式的能转化为电能，并且克服安培力做多少功，就产生多少电能如图所示，足够长的光滑金属框竖直放置，框宽L＝0.5m，框的电阻不计，匀强磁场的磁感应强度B＝1T，方向与框面垂直，金属棒MN的质量为100g，电阻为1Ω，现让MN无初速的释放并与框保持接触良好的竖直下落，从释放到达到最大速度的过程中通过棒某一截面的电荷量2C，求此过程回路中产生的电能为多少？(g＝10m/s2)MN由①②③解得：E＝3.2J2问题1：电动机线圈在磁场中转动会产生感应电动势吗?方向怎样?问题2：感应电动势是加强了电源产生的电流,还是削弱了电源的电流?是有利于线圈转动还是阻碍了线圈的转动?课外拓展－－反电动势问题3：如果电动机因机械阻力过大而停止转动,会发生什么情况?这时应采取什么措施?课外拓展－－反电动势

1、定义：电动机转动时产生的感应电动势总是跟外加电压方向相反,这个电动势叫反电动势.

2、作用：阻碍线圈的转动.线圈要维持转动,电源就要向电动机提供电能.电能转化为其它形式的能.

3、应用：电动机停止转动,就没有反电动势,线圈中电流会很大,电动机会烧毁,要立即切断电源,进行检查.2如图所示，两根电阻不计的光滑平行金属导轨倾角为θ，导轨下端接有电阻R，匀强磁场垂直斜面向上．质量为m、电阻不计的金属棒ab在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为h，在这个过程中(

)A．金属棒所受各力的合力所做的功等于零B．金属棒所受各力的合力所做的功等于mgh和电阻R上产生的焦耳热之和C．恒力F与重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功与电阻R上产生的焦耳热之和D．恒力F与重力的合力所做的功等