電磁感應中的力與能量問題

1、電磁感應中的力與能量問題.1第1頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五考綱要求53電磁感應現(xiàn)象54感應電流的產(chǎn)生條件55法拉第電磁感應定律 楞次定律限于導線方向與磁場方向、運動方向垂直的情況；有關反電動勢的計算不作要求 56互感 自感2第2頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五 楞次定律 感應電流具有這樣的方向， 總要阻礙引起感應電流的 。 右手定則導體切割磁感線感應電流的磁場 磁通量的變化 電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比,即E=n （/t） 一、知識回顧：磁場變化引起：E=n（/t）S導體切割磁感線引起：E=Blvsin1、感

2、應電流的方向 2、法拉第電磁感應定律3第3頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五2010年2009年2008年感應電流的產(chǎn)生和方向山東卷21浙江卷17，寧夏卷19寧夏卷16，海南卷10電磁感應定律、自感廣東卷16，全國卷17，江蘇卷2，上海卷19，江蘇卷4，北京卷19，湖南卷21等重慶卷20，山東卷21，安徽卷20等江蘇卷8，廣東卷18，上海卷10，北京卷22等電磁感應綜合全國卷18，安徽卷20，福建卷21，四川卷20，天津卷11，江蘇卷13，重慶卷23，上海卷32等天津卷4，江蘇卷15，廣東卷18，福建卷18，上海卷24，全國卷24，北京卷23等全國卷22，上海卷24，山東

3、卷22，江蘇卷144第4頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五E IF安a vF合電磁學規(guī)律力學規(guī)律 電磁學中的有關規(guī)律，如楞次定律、法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律、左手定則、右手定則、安培力的計算公式等力學中的有關規(guī)律，如物體的平衡條件、牛頓運動定律、功與功率的概念、動能定理、能量守恒定律等二、基本思路“法”“歐”“安”“楞”“?！?第5頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五 水平面上兩根足夠長的金屬導軌MNPQ平行固定放置，間距為l，一端通過導線與阻值為R的電阻連接；導軌上放一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab，整個裝置處于磁感應強度大小為B的勻強磁場

4、中，磁場方向垂直軌道平面向下，如圖所示。金屬棒ab始終與導軌接觸良好且垂直，不計導軌電阻及一切摩擦。開始時磁感強度為B0 ，且MabP構成邊長為l的正方形。若從t=0時刻起，磁感強度均勻增加，每秒增量為k（ k 0），若保持棒靜止，求t=t1秒時需加的垂直于棒的水平拉力為多大？6第6頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五開始時磁感強度為B0 ，且MabP構成邊長為l的正方形。若從t=0時刻起，磁感強度均勻增加，每秒增量為k （ k 0），若保持棒靜止， 求t=t1秒末時需加的垂直于棒的水平拉力為多大？感應電動勢t=t1秒時，感應電流由平衡條件：FAFRrlmB7第7頁，共19

5、頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五現(xiàn)用一恒力F沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿導軌向右做直線運動。求：金屬棒ab達到的穩(wěn)定速度v1為多大？當金屬棒ab沿導軌運動距離為s時獲得穩(wěn)定速度，此過程電阻R上產(chǎn)生焦耳熱Q1為多大？由靜止運動距離s的過程中流過金屬棒ab的電量q1為多大？RrlmBRrlm8第8頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五FA棒的速度穩(wěn)定時，對棒由平衡條件得：現(xiàn)用一恒力F沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿導軌向右做直線運動。求：金屬棒ab達到的穩(wěn)定速度v1為多大？靜止勻速直線運動勻加速（勻減速）直線運動小結：中學階段常見的幾種穩(wěn)定狀態(tài)有： ；

6、； 。vtv1t1RrlmB9第9頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五對棒由靜止達v1過程中列動能定理：現(xiàn)用一恒力F沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿導軌向右做直線運動。求：當金屬棒ab沿導軌運動距離為s時獲得穩(wěn)定速度，此過程電阻R上產(chǎn)生焦耳熱Q1為多大？小結：功能分析：求能量守恒定律或動能定理強調(diào)：安培力做負功，將其它形式能量轉(zhuǎn)化為 。系統(tǒng)的電能RrlmBFA10第10頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五 現(xiàn)用一恒力F沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿導軌向右做直線運動。求： 由靜止運動距離s的過程中流過金屬棒ab的電量q1為多大？小結：電量分析：

7、求 sRrlmBs11第11頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五思考： 當改變恒力的大小時，相對應的勻速運動速度v也會改變，若棒與導軌間不光滑，有摩擦，你能大致地畫出v-F的關系圖嗎？直線的橫截距表示金屬棒ab受到的滑動摩擦力f ，由截距可求得滑動摩擦力f （或動摩擦因數(shù)為）FAf由v-F的關系圖線的橫截距可求得什么物理量？ fRrlmB12第12頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五思考： 若外力的功率恒定為P，金屬棒ab達到的穩(wěn)定速度v2為多大？速度穩(wěn)定時對棒由平衡條件：FARrlmB13第13頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五反

8、過來若題中給出 F=kt+C 的圖線FARrlmB思考： 若在外力作用下，金屬棒ab由靜止開始以加速度a作勻加速直線運動，并開始計時。求t秒末外力的功率P為多大？ 可知截距表示什么？ 14第14頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五(3) 若當金屬棒ab運動到某位置x0時撤去外力，并以P為坐標原點O，PQ方向為x軸正方向建立坐標系。設法讓金屬棒從x0處以v0的初速度沿x軸負方向做加速度大小為a的勻減速直線運動，運動中金屬棒僅受安培力作用，且aMPb部分的總電阻隨金屬棒的位置而變化。求：金屬棒ab運動s時回路產(chǎn)生的焦耳熱Q；導軌中aMPb部分的總電阻Rz隨金屬棒ab的位置x變化

9、的函數(shù)關系；金屬棒ab沿x軸負方向運動時間t過程中通過ab的電量q。rlmBa勻減速直線運動15第15頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五金屬棒僅受安培力作用，其大小FAma，回路產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做的功，QFAs= masrlmBFAa而：由于棒做勻減速運動，16第16頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五“會聚式網(wǎng)絡建構”電磁感應問題水平單棒（2）外力為恒力F（2）外力的功率恒定為P（3）外力均勻變化，以a作勻加速（4）撤去外力以a勻減速（1）保持靜止而磁場變化2009上海242010上海322000上海232004上海232007上海23 本節(jié)課以水平放置在 “ ”導軌上的單棒為研究對象，討論了靜止、變加速、勻加速、勻減速過程中力與能量問題。 17第17頁，共19頁，2022年，5月20日，6點49分，星期五 其實不管電磁感應的題目類型怎么多、綜合性怎么強、與前面的知識聯(lián)系怎么