高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題10 電磁感應(yīng)課件.ppt

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1 專(zhuān)題10電磁感應(yīng) 考點(diǎn)42電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律 考點(diǎn)43法拉第電磁感應(yīng)定律自感 渦流 考點(diǎn)44電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題 考點(diǎn)45電磁感應(yīng)與力的綜合應(yīng)用 2 考點(diǎn)42電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律 1 磁通量 磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方向的面積S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量 定義式 BS 2 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化 即 0 3 3 楞次定律 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 右手定則 伸開(kāi)右手讓拇指跟其余四指在同一平面內(nèi) 并跟四指垂直 讓磁感線(xiàn)垂直從手心進(jìn)入 拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向 四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向 考點(diǎn)42電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律 4 考法1電磁感應(yīng)探究實(shí)驗(yàn)的考查 磁生電現(xiàn)象是物理學(xué)中的劃時(shí)代發(fā)現(xiàn) 意義重大 特別是電磁感應(yīng)探究實(shí)驗(yàn)既考查考生對(duì)這個(gè)著名事件的了解 又考查考生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)以及對(duì)電磁感應(yīng)知識(shí)的理解 是高考愛(ài)出題的點(diǎn) 1 電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的標(biāo)志連有電流計(jì)的螺線(xiàn)管 注意未通電 它們組成了一個(gè)閉合電路 如圖 另一個(gè)重要裝置提供變化的磁場(chǎng) 可以是條形磁鐵 也可以是電流能調(diào)節(jié)的通電螺線(xiàn)管 考點(diǎn)42電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律 5 2 考題通常如下考查產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件 條形磁體一極須靠近或遠(yuǎn)離接有電流計(jì)的螺線(xiàn)管 或者插入大螺線(xiàn)管的通電小螺線(xiàn)管電流發(fā)生變化或是通 斷電瞬間 較復(fù)雜的考查是 已知通電螺線(xiàn)管的電流方向與變化情況 判斷電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)情況 這個(gè)時(shí)候需要仔細(xì)判斷原磁通量的方向 磁通量的變化 應(yīng)用楞次定律判斷阻礙變化的感應(yīng)電流方向 再判斷電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn) 考點(diǎn)42電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律 6 考法2楞次定律的應(yīng)用 1 對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的理解 1 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向要遵從以下三個(gè)步驟 明確引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向和磁感線(xiàn)分布特點(diǎn)以及磁通量的變化 是增大還是減小 根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向 由安培定則根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向確定感應(yīng)電流的方向 2 熟悉磁通量發(fā)生變化的常見(jiàn)情況 磁通量的變化 可能是磁場(chǎng)發(fā)生變化引起 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變化 或者是磁場(chǎng)與線(xiàn)框相對(duì)位置變化 空間中的磁場(chǎng)變化了 如圖甲 條形磁體向下運(yùn)動(dòng)時(shí) 穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量先增大后減小 考點(diǎn)42電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律 7 也可能是由閉合電路有效面積變化引起 面積大小變化或者是線(xiàn)框與磁場(chǎng)的夾角變化 如圖乙 線(xiàn)框abcd左右移動(dòng)或繞O1O2軸轉(zhuǎn)動(dòng) 都會(huì)出現(xiàn)磁通量的變化 注意兩個(gè)特別情況 如圖所示 矩形線(xiàn)圈沿a b c在條形磁鐵附近移動(dòng) 試判斷穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量如何變化 考點(diǎn)42電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律 8 穿過(guò)上邊線(xiàn)圈的磁通量由方向向上減小到零 再變?yōu)榉较蛳蛳略龃?如圖所示 環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)a中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?a環(huán)外有兩個(gè)同心導(dǎo)線(xiàn)圈b c 與環(huán)形導(dǎo)線(xiàn)a在同一平面內(nèi) 當(dāng)a中的電流增大時(shí) 穿過(guò)線(xiàn)圈b c的磁通量各如何變化 在相同時(shí)間內(nèi)哪一個(gè)變化更大 b c線(xiàn)圈所圍面積內(nèi)的磁感線(xiàn)有向里的也有向外的 但向里的更多 所以總磁通量向里 a中的電流增大時(shí) 總磁通量也向里增大 由于穿過(guò)b線(xiàn)圈向外的磁感線(xiàn)比穿過(guò)c線(xiàn)圈的少 所以穿過(guò)b線(xiàn)圈的磁通量更大 變化也更大 注意此種情況下 外圍面積越大 磁通量越小 考點(diǎn)42電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律 9 3 楞次定律可廣義地描述為 感應(yīng)電流的效果總是反抗 或阻礙 引起感應(yīng)電流的 原因 常見(jiàn)的有三種 從磁通量變化的角度看 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化 即阻礙同方向的減小和反方向的增大 簡(jiǎn)記為 增反減同 從相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度看 感應(yīng)電流的效果總是阻礙導(dǎo)體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 簡(jiǎn)記為 來(lái)拒去留 從面積變化的角度來(lái)看 電磁感應(yīng)使回路面積有變化趨勢(shì)時(shí) 面積收縮或擴(kuò)張總是為了阻礙回路磁通量的變化 簡(jiǎn)記為 增縮減擴(kuò) 楞次定律中的 阻礙 作用 正是能量守恒定律的反映 在克服這種 阻礙 的過(guò)程中 其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 考點(diǎn)42電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律 10 考法3右手定則的綜合應(yīng)用及互感問(wèn)題 右手定則用來(lái)判斷閉合電路部分導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向 高考對(duì)于此點(diǎn)的考法 主要有兩類(lèi) 考點(diǎn)42電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律 11 1 與地磁場(chǎng)等非勻強(qiáng)磁場(chǎng)結(jié)合的生活實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題 1 注意分析清磁場(chǎng)的分布 2 注意將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理模型 導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng) 如圖甲中金屬圓盤(pán)半徑在做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 3 當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí) 一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 只有導(dǎo)體連接成閉合回路時(shí) 才有感應(yīng)電流 注意 在切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體內(nèi)部 電流從電勢(shì)低處流向電勢(shì)高處 如圖乙所示 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 MN PQ是兩根平行的金屬導(dǎo)軌 而ab cd為串有電壓表和電流表的兩根金屬棒 它們同時(shí)以相同的速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí) 電流表無(wú)讀數(shù) 電壓表有讀數(shù) 且Ua Ub 考點(diǎn)42電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律 12 2 互感問(wèn)題這類(lèi)問(wèn)題的一般標(biāo)志是 存在兩個(gè)互不相連并相互靠近的線(xiàn)圈 當(dāng)一個(gè)線(xiàn)圈中的電流變化時(shí) 它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 考點(diǎn)42電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律 13 返回專(zhuān)題首頁(yè) 考點(diǎn)42電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律 14 考點(diǎn)43法拉第電磁感應(yīng)定律自感 渦流 15 3 自感現(xiàn)象 1 自感現(xiàn)象 由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 2 自感電動(dòng)勢(shì) 在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì) 自感電動(dòng)勢(shì)的大小取決于線(xiàn)圈自感系數(shù)和本身電流變化的快慢 自感電動(dòng)勢(shì)方向總是阻礙電流的變化 4 渦流 電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng) 1 在變化的磁場(chǎng)中的導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流 看起來(lái)像水中的漩渦 所以把它叫渦流 2 電磁阻尼 當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí) 感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力 安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng) 電磁驅(qū)動(dòng) 如果磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng) 在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用 安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來(lái) 16 考法4對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的考查 法拉第電磁感應(yīng)定律歷來(lái)是高考的重點(diǎn) 高考通常會(huì)從閉合電路磁通量的變化來(lái)考查考生對(duì)平均電動(dòng)勢(shì)的掌握情況 還會(huì)從導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)來(lái)考查考生對(duì)瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的掌握情況 求解該類(lèi)問(wèn)題時(shí)要掌握以下幾點(diǎn) 1 求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)常見(jiàn)情況與方法 17 2 應(yīng)考注意點(diǎn) 1 公式的應(yīng)用 與B S相關(guān) 也可能 當(dāng)B kt時(shí) 2 判斷感應(yīng)電流大小變化 利用有效切割長(zhǎng)度常常更簡(jiǎn)捷 特別是線(xiàn)框形狀不規(guī)則或者磁場(chǎng)邊界不規(guī)則時(shí) 此法比運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律更有效 如圖所示 金屬環(huán)以恒定的速度向右進(jìn)入有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 從開(kāi)始進(jìn)入到完全進(jìn)入的過(guò)程 判斷線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流的方向可用楞次定律 磁通量一直增大 感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较?判斷線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流的大小變化情況 可根據(jù)有效切割長(zhǎng)度的變化來(lái)判斷 進(jìn)入過(guò)程 有效切割長(zhǎng)度先增大后減小 所以感應(yīng)電流先增大后減小 考點(diǎn)43法拉第電磁感應(yīng)定律自感 渦流 18 3 磁通量最大時(shí) 磁通量變化率常常最小 如 t圖像中最高點(diǎn)或最低點(diǎn) 即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小 磁通量最小時(shí) 磁通量變化率常常最大 如 t圖像中零點(diǎn) 即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 如圖所示 在 t圖像中 圖像的斜率等于磁通量的變化率 在t1 t3時(shí)刻 最大而為零 t2 t4時(shí)刻 為零 而最大 考法5電磁感應(yīng)與電路問(wèn)題的綜合 1 解決電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題的基本步驟 考點(diǎn)43法拉第電磁感應(yīng)定律自感 渦流 19 1 源 的分析 用法拉第電磁感應(yīng)定律算出E的大小 用楞次定律或右手定則確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向 感應(yīng)電流方向是電源內(nèi)部電流的方向 從而確定電源正負(fù)極 明確內(nèi)阻r 2 路 的分析 根據(jù) 等效電源 和電路中其他各元件的連接方式畫(huà)出等效電路 3 根據(jù)E BLv或 結(jié)合閉合電路歐姆定律 串并聯(lián)電路知識(shí) 電功率 焦耳定律等相關(guān)關(guān)系式聯(lián)立求解 2 電磁感應(yīng)電路的等效問(wèn)題解決電磁感應(yīng)電路問(wèn)題的關(guān)鍵就是把電磁感應(yīng)的問(wèn)題等效轉(zhuǎn)換成恒定直流電路 把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體等效為內(nèi)電路 考點(diǎn)43法拉第電磁感應(yīng)定律自感 渦流 20 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小相當(dāng)于電源電動(dòng)勢(shì) 其余部分相當(dāng)于外電路 并畫(huà)出等效電路圖 在圖中 粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線(xiàn)框置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 磁場(chǎng)方向垂直于線(xiàn)框平面 其邊界與正方形線(xiàn)框的邊平行 現(xiàn)使線(xiàn)框以速度v向右移出磁場(chǎng) 則在移出過(guò)程中線(xiàn)框ab邊相當(dāng)于電源 其電阻等效為內(nèi)電阻 其余三邊的電阻相當(dāng)于外電阻 等效電路如圖所示 3 感應(yīng)電流與電荷量在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中 只要穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化 閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 設(shè)在時(shí)間 t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)截面的電荷量為q 則根據(jù)電流定義式及法拉第電磁感應(yīng)定律 得q I t 考點(diǎn)43法拉第電磁感應(yīng)定律自感 渦流 21 式中I為平均值 因而E也為平均值 即閉合回路產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí) 通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量 n為線(xiàn)圈的匝數(shù) 為磁通量的變化量 R為閉合回路的總電阻 考法6自感的兩個(gè)基本問(wèn)題 在處理通電 斷電瞬間燈泡亮度變化的問(wèn)題時(shí) 不能一味套用結(jié)論 要具體問(wèn)題具體分析 關(guān)鍵要搞清楚電路的連接情況 考點(diǎn)43法拉第電磁感應(yīng)定律自感 渦流 22 返回專(zhuān)題首頁(yè) 考點(diǎn)43法拉第電磁感應(yīng)定律自感 渦流 23 考點(diǎn)44電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題 1 圖像種類(lèi) 電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 和感應(yīng)電流I隨時(shí)間t的變化圖像 即 t圖像 t圖像 t圖像和I t圖像 對(duì)于切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況 還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 和感應(yīng)電流I隨線(xiàn)圈位移x變化的圖像 即 x圖像和I x圖像 2 三條規(guī)律 楞次定律 右手定則 法拉第電磁感應(yīng)定律 3 常利用的五個(gè)公式磁通量 BS 平均電動(dòng)勢(shì) 平動(dòng)切割電動(dòng)勢(shì)E BLv 轉(zhuǎn)動(dòng)切割電動(dòng)勢(shì) 閉合電路歐姆定律 24 電磁感應(yīng)中經(jīng)常涉及圖像問(wèn)題 借助圖像考查電磁感應(yīng)的規(guī)律 一直是高考的熱點(diǎn) 這些圖像問(wèn)題大體上是由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出或畫(huà)出正確的圖像 考法7電流 或磁場(chǎng) 變化與感應(yīng)電流的變化關(guān)系 依據(jù)楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律 變化的電流或磁場(chǎng) 如B t圖像 和感應(yīng)電流 如i感 t圖像 可以互相推知 高考中常見(jiàn)的是已知感應(yīng)電流 或磁場(chǎng) 的情況 或是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中發(fā)生的力學(xué)現(xiàn)象 推知變化的電流或磁場(chǎng)的情況 本考法的應(yīng)對(duì)方法如下 考點(diǎn)44電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題 25 解題基本依據(jù)是楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律 楞次定律用來(lái)判斷變化的趨勢(shì)和方向的關(guān)系 即感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向總是阻礙原磁場(chǎng)的變化 同方向的減小 或反方向的增大 法拉第電磁感應(yīng)定律 說(shuō)明了感應(yīng)電流i感 電動(dòng)勢(shì)E 與變化的電流或磁場(chǎng)的量的關(guān)系 變化的磁場(chǎng)或電流 B t或i t 圖像上的曲線(xiàn)斜率的變化就是感應(yīng)電流i感的值的變化情況 考點(diǎn)44電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題 26 應(yīng)考解題時(shí)注意 1 應(yīng)用楞次定律或右手定則判斷電流方向 2 注意R隨導(dǎo)體的變化 考法8線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)中的圖像問(wèn)題 線(xiàn)框垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng) 發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象 產(chǎn)生感應(yīng)電流 受到安培力 與之相應(yīng)會(huì)引起一系列受力和運(yùn)動(dòng)的變化 這個(gè)變化又與線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的初始條件有關(guān) 問(wèn)題綜合復(fù)雜 是高考重點(diǎn)考查的考法 其基本模型如下 1 線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)問(wèn)題的一般模型 考點(diǎn)44電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題 27 考點(diǎn)44電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題 28 2 線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)問(wèn)題的注意點(diǎn)與拓展 1 一般來(lái)說(shuō) 線(xiàn)框中電流 大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度成正比 與此相同性質(zhì)的物理量還有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) Blv 安培力F 等 但要注意 線(xiàn)框穿出磁場(chǎng)時(shí) 電流方向的突變 2 以上模型 矩形線(xiàn)框可能變形為不規(guī)則的線(xiàn)框 要注意應(yīng)用 等效 原則 將它轉(zhuǎn)化為矩形線(xiàn)框 3 第一個(gè)模型中 線(xiàn)框完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí) 電流為零 這段時(shí)間與線(xiàn)框?qū)挾萪和磁場(chǎng)寬度l有關(guān) d l時(shí) 不會(huì)出現(xiàn)電流為零的情況 電流方向會(huì)突變 d l時(shí) 會(huì)出現(xiàn)線(xiàn)框橫跨磁場(chǎng)的情況 電流會(huì)為零 這種變形是高考中常考的 考點(diǎn)44電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題 29 3 解題時(shí)注意 1 注意正方向的規(guī)定 例如i t圖像上縱軸的正負(fù)表示電流i的方向 所以 應(yīng)用楞次定律判斷出某個(gè)時(shí)段原電流或感應(yīng)電流的方向時(shí) 先要根據(jù)規(guī)定的正方向 確定它在坐標(biāo)上的正負(fù) 2 在曲線(xiàn)的變化率上 原磁場(chǎng)或電流與感應(yīng)電流在圖像上呈 相反 的關(guān)系 原電流最大 變化率最小時(shí) 感應(yīng)電流最小 但是請(qǐng)注意 感應(yīng)電流i感及其相應(yīng)的磁場(chǎng) 電動(dòng)勢(shì)的變化關(guān)系是相似的 3 高考題通常不會(huì)直接給出感應(yīng)電流或變化的電流的情況 通常是已知兩個(gè)電流或磁場(chǎng)與電流間發(fā)生吸引或排斥等電磁感應(yīng)現(xiàn)象 這時(shí)可依據(jù)已知的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 應(yīng)用楞次定律判定原電流或磁場(chǎng)的變化情況 考點(diǎn)44電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題 30 返回專(zhuān)題首頁(yè) 考點(diǎn)44電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題 31 考點(diǎn)45電磁感應(yīng)與力的綜合應(yīng)用 考法10電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的綜合 導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象 構(gòu)成電磁感應(yīng)中的綜合問(wèn)題 這一問(wèn)題是歷年高考的一個(gè)熱點(diǎn) 它將力和運(yùn)動(dòng) 功和能量綜合到一起 能很好地考查學(xué)生的綜合分析能力和邏輯思維能力 1 電磁感應(yīng)綜合問(wèn)題兩種基本模型 1 單桿模型 光滑平行導(dǎo)軌 32 注 在以上模型中 受到的外力F可以是拉力或重力等或者是它們的合力與分力 例如導(dǎo)軌形成斜面 重力的分力將成為合外力 另有一種接有電源的模型 單桿運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì) 高考不做要求 考點(diǎn)45電磁感應(yīng)與力的綜合應(yīng)用 33 2 雙桿模型 光滑平行導(dǎo)軌 注 依據(jù)以上模型 可能拓展為不等距導(dǎo)軌或者不光滑導(dǎo)軌 分析方法類(lèi)似 考點(diǎn)45電磁感應(yīng)與力的綜合應(yīng)用 34 2 線(xiàn)框模型 以初速度v0 在恒定合外力F作用下進(jìn)入磁場(chǎng) 閉合線(xiàn)框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) 本質(zhì)上還是單導(dǎo)體桿 當(dāng)單邊切割磁感線(xiàn)時(shí) 問(wèn)題 故分析處理的方法基本和導(dǎo)體桿類(lèi)似 當(dāng)閉合線(xiàn)框完全進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí) 因?yàn)榇┻^(guò)線(xiàn)框的磁通量不變 故回路沒(méi)有感應(yīng)電流 線(xiàn)框不受安培力 當(dāng)線(xiàn)框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí) 受到安培力阻礙 若F安 則線(xiàn)框勻速進(jìn)入 若 F安 F合 a v 直至F合 0 vm最大 考點(diǎn)45電磁感應(yīng)與力的綜合應(yīng)用 35 若線(xiàn)框未完全進(jìn)入磁場(chǎng) v達(dá)到最大 則F F安 可得vm 若線(xiàn)框在完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí) v還未達(dá)到最大 則此時(shí) 滿(mǎn)足W W安 W安轉(zhuǎn)化為內(nèi)能Q 線(xiàn)框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí) 若F安 F 讀者自行分析 2 解電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)綜合問(wèn)題的一般思路 先 電 后 力 1 電路分析 等效電路圖 導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源 電路方程 2 受力分析 受力分析圖 安培力大小 方向 動(dòng)力學(xué)方程 F安 BIL F合 ma 牛頓第二定律 其中 注意這個(gè)公式是連接電學(xué)與力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵 考點(diǎn)45電磁感應(yīng)與力的綜合應(yīng)用 36 3 過(guò)程分析的基本思路是 4 依據(jù)臨界狀態(tài)特點(diǎn) 列方程求解 考法11電磁感應(yīng)與功能問(wèn)題的綜合 1 電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化電磁感應(yīng)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是不同形式的能量之間轉(zhuǎn)化的過(guò)程 而能量的轉(zhuǎn)化是通過(guò)安培力做功的形式實(shí)現(xiàn)的 安培力做功 則電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 外力克服安培力做功 則其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 能量轉(zhuǎn)化過(guò)程表示如下 考點(diǎn)45電磁感應(yīng)與力的綜合應(yīng)用 37 2 能量的求解電磁感應(yīng)發(fā)生過(guò)程中 涉及能量包括外部能量 運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體的動(dòng)能 焦耳熱 外力做功和安培力做功實(shí)現(xiàn)這些能量的轉(zhuǎn)化 它們關(guān)系如下 焦耳定律 Q I2Rt 功能關(guān)系 Q W克安 功能關(guān)系 3 解決此類(lèi)問(wèn)題的步驟 1 用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律 右手定則 確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向 2 畫(huà)出等效電路圖 寫(xiě)出回路中電阻消耗的電功率的表達(dá)式 3 分析導(dǎo)體機(jī)械能的變化 根據(jù)能量守恒定律得到機(jī)械功率的改變與回路中電功率的改變所滿(mǎn)足的方程 聯(lián)立求解 考點(diǎn)45電磁感應(yīng)與力的綜合應(yīng)用