高考物理专题复习:电磁感应的动态分析与能量.ppt
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1、电磁感应现象中的动态分析和能量,一、电磁感应中的动力学问题,1、通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作 用,从而产生力学问题。其基本方法为,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 求回路中的电流强度 分析研究导体受力情况(包含安培力) 列动力学方程或平衡方程求解,2、电磁感应现象中的动态分析,(1)重点抓好受力情况和运动情况的动态分析,(2)动态过程,导体受力产生感应电动势,(3)最终的稳定状态,当加速度 a=0 时,速度 v 达到最大, 导体达到稳定运动状态,二、电磁感应中的能量转换,1、用法拉第电磁感应定律和楞次定律求电磁感应的过程 总是伴随着能量的转化,电磁感应中出现
2、的电能一定是 由其它形式的能量转化而来,同时电流通过导体做功又 会发生电能和其它形式能量的转化。总之,电磁感应的 过程,实际上就是电能、机械能、内能等之间相互转化 的过程,遵守能的转化和守恒定律。,2、理解要点 电磁感应产生的效果总是要阻碍引起电磁感应的磁 通量的变化和机械运动 电磁感应的本质:通过克服磁场力做功,把机械能 或其它形式的能转化为电能的过程,3、基本方法 用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的 大小和方法 画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率的表达式分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功 率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程。,小结: 电磁感应综合题的特点:
3、,导体运动,2、电磁感应的综合题有两类: 电磁感应与电路、电场的综合 电磁感应与磁场、导体受力和运动的综合;或是这两种基本类 型的复合题,其中的电磁现象、力现象是相互联系、相互影响 和制约的。,1、电磁感应的综合题不仅涉及法拉第电磁感应定律,它还涉及力 学、热学、静电场、磁场等许多内容。,例1.如图,让一线圈由位置1通过一个匀强磁场区域到达位置2,下列说法正确的是( ),A.线圈进入或离开磁场时,线圈中有感应电流,且速度 越大,感应电流越大 B.整个线圈在磁场中做匀速运动时,线圈中有稳定的感 应电流 C.整个线圈在磁场中做加速 运动时,线圈中有逐渐增 大的感应电流 D.整个线圈在磁场中不论做
4、什么运动,都没有感应电 流,但有感应电动势,AD,变化1:给线圈施加一适当的外力,可使线圈以速度v从位置1匀速运动到位置2,则关于力F的做功情况,下列判断正确的是( ) A.只有当线圈进入或离开磁场时,才会有外力做功. B.由P=Fv可知,力F做功功率与速度v成正比. C.由W=2FL可知,力F做功与速度v无关. D.v越大,力F做功越多.,变化2:若给线圈施加恒定的外力,使线圈由静止开始从位置1运动到位置2,试大致画出线圈中感应电流的大小随位移变化的图线.,AD,例2:如图所示,用铝板制成的“U”型框,将一质量为m的带电小球,用绝缘线悬挂在框的上方,让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中,向左以
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