物理一轮复习电磁感应现象中的动力学和能量问题学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:52 大小:1.9MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学读读教材3.电磁感应中的力和运动电磁感应与力学问题的综合(zōnghé),涉及两大研究对象:电学对象与力学对象.联系两大研究对象的桥梁是磁场对感应电流的________,其大小与方向的变化,直接导致两大研究对象的状态改变.安培力二、电磁感应与能量守恒1.能量转化导体切割磁感线或磁通量发生变化,在回路中产生感应电流,这个过程中机械能或其他形式的能转化为________,具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热,又可使电能转化为________或________.因此,电磁感应过程中总是伴随着能量的转化.2.电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程,而能量的转化是通过安培力做功的形式实现(shíxiàn)的,安培力做功的过程,是电能转化为其他形式能的过程,外力克服安培力做功,则是其他形式的能转化为电能的过程.1.电能机械能内能练练基础解析:S闭合后,光滑导轨与金属杆组成闭合回路,ab杆切割磁感线,产生感应电动势,形成感应电流,ab杆受向上的安培力,根据安培力与重力的大小关系可判断(pànduàn)A、C、D正确./3.(多选)如图所示,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R,质量为m的金属棒(电阻不计)放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置(zhuāngzhì)放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.用水平恒力F把ab棒从静止向右拉动的过程中,下列说法正确的是()A.恒力F做的功等于电路产生的电能B.恒力F和摩擦力的合力(hélì)做的功等于电路中产生的电能C.克服安培力做的功等于电路中产生的电能D.恒力F和摩擦力的合力(hélì)做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和4.如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置(fàngzhì),倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置(fàngzhì),质量为0.2kg,接入电路的电阻为1Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8T.将导体棒MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度取g=10m/s2,sin37°=0.6)()A.2.5m/s1WB.5m/s1WC.7.5m/s9WD.15m/s9W1.导体棒在磁场中切割磁感线时,若速度发生变化,会影响电动势、电流发生变化,进而影响导体棒的受力发生变化,从而引起加速度变化.2.在电磁感应现象中,通过安培力做功实现其他形式能量向电能的转化,电路再通过用电器转化为其他形式能量.3.对变化的电流,在计算电量时,用电流的平均值;在计算焦耳热时,一般根据(gēnjù)能量守恒定律间接计算.1.受力分析(fēnxī)与运动分析(fēnxī)对电磁感应现象中的力学问题,除了要作好受力情况和运动情况的动态分析(fēnxī)外,还需要注意导体受到的安培力随运动速度变化的特点,速度变化,弹力及相应的摩擦力也随之而变,导致物体的运动状态发生变化.2.应用牛顿运动定律和运动学规律解答(jiědá)电磁感应问题的基本思路(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.(2)求回路中的电流.(3)分析研究导体的受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向).(4)根据牛顿第二定律和运动学规律或平衡条件列方程求解.[调研1](2014·江苏单科)如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L,长为3d,导轨平面与水平面的夹角为θ,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层.匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直.质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经(yǐjing)做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端.导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g.求:(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ;(2)导体棒匀速运动的速度大小(dàxiǎo)v;(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q.[解题指导](1)导体棒在绝缘涂层运动时没有感应电流(gǎnyìngdiànliú),不受安培力,根据匀速运动可求动摩擦因数.(2)在光滑导轨上匀速运动,根据平衡条件求速度.(3)根据能量守恒求焦耳热.[答案(dáàn)]见解析解决电磁感应中的动力学问题(wèntí)的一般思路是“先电后力”,具体思路如下:(1)先作“源”的分析——分离出电路中由电磁感应所产生的电源,求出电源参数E和r;(2)再进行“路”的分析——分析电路结构,弄清串
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