2020-2021學(xué)年滬科版選修3-2電磁感應(yīng)的案例分析-電磁感應(yīng)涉及電路問(wèn)題分析思路

2024/3/122020—2021學(xué)年滬科版選修3-2電磁感應(yīng)的案例分析——電磁感應(yīng)涉及電路問(wèn)題分析思路1、感應(yīng)電流的

產(chǎn)生條件1.閉合回路2.磁通量變化2、方向原磁場(chǎng)的方向磁通量的變化楞次定律增反減同感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向右手定則感應(yīng)電流的方向3、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小--法拉第電磁感應(yīng)定律1、公式：2、推論：電磁感應(yīng)現(xiàn)象

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

產(chǎn)生條件:

磁通量變化知識(shí)回顧：課堂練習(xí)1.關(guān)于某一閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E，下列說(shuō)法中正確的是（

）

A.E跟穿過(guò)這一閉合電路的磁通量的大小成正比

B.E跟穿過(guò)這一閉合電路的磁通量的變化大小成正比

C.E跟穿過(guò)這一閉合電路的磁通量的變化快慢成正比

D.E跟穿過(guò)閉合電路所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小成正比C課堂練習(xí)2.

寫(xiě)出圖示各種情況下導(dǎo)線兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式(B.L.ν.θ.R已知)

①_______________

②_______________

③_______________

案例一：如圖所示：設(shè)電流表相當(dāng)于一個(gè)電阻為1Ω的電阻R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.1T，導(dǎo)軌間距離L為1m，金屬棒的電阻為1Ω，金屬棒與導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間電阻和導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒在垂直于棒和磁場(chǎng)方向的恒力F的作用下，以10m/s速度從ab運(yùn)動(dòng)到a1b1，移動(dòng)的距離是0.5m。（1）求金屬棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。（2）求施加在金屬棒上的外力大小和方向。（3）分析金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況。Fvaba1b1電磁感應(yīng)涉及電路問(wèn)題分析思路運(yùn)用電路公式求解確定E感的大小和方向畫(huà)等效電路圖Fvaba1b1畫(huà)等效電路圖ERrER1RPPbar案例二：課本23頁(yè)一、等效電路：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力與運(yùn)動(dòng)1、切割運(yùn)動(dòng)時(shí)的安培力“電源”部分切割磁感線產(chǎn)生E感流過(guò)I感時(shí)受到的力，與切割運(yùn)動(dòng)方向相反。案例中的安培力v+-I感電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力與運(yùn)動(dòng)2、常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型變加速運(yùn)動(dòng)（動(dòng)態(tài)）mgF安勻速運(yùn)動(dòng)（穩(wěn)態(tài)）mgF安F安隨v增大電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化1、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)（動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)）：機(jī)械能→電能→內(nèi)能、其它能2、磁場(chǎng)強(qiáng)弱發(fā)生變化時(shí)（感生電動(dòng)勢(shì)）：磁場(chǎng)能→電能→內(nèi)能、其它能3、常用規(guī)律：（4）能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律（1）機(jī)械功率與電功率的關(guān)系為：（2）安培力做功：（3）當(dāng)負(fù)載為電動(dòng)機(jī)時(shí)的功率關(guān)系為4、如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B＝0.4T，導(dǎo)體ab長(zhǎng)L＝40cm，以v＝5m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，框架電阻不計(jì)，Rab＝0.5Ω。求：（1）導(dǎo)體向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流多大？（2）感應(yīng)電流電功率多大？外力功率多大？導(dǎo)體受力平衡，外力等于安培力。則P外＝F安v＝BI感Lv＝0.4×1.6×0.4×5W＝1.28W。解：（1）導(dǎo)體向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，E感＝BLv＝0.4×0.4×5V＝0.8V?！郔感＝E感/Rab＝0.8/0.5A＝1.6A。（2）感應(yīng)電功率P感＝EI感＝0.8×1.6W＝1.28W。課堂練習(xí)總結(jié)：機(jī)械功率與電功率的關(guān)系為：Fv=E感I感5、如圖所示，固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的正方形導(dǎo)線框abcd，邊長(zhǎng)為l，ab邊是電阻為R的均勻電阻絲，其余三邊電阻可忽略。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里。現(xiàn)有一段與ab邊材料、粗細(xì)、長(zhǎng)度均相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上，它以恒定速度v從ad邊