1.4《电磁感应的案例分析》(沪科版选修3-2)ppt课件.ppt

1.4 电磁感应的案例分析 一、电磁感应现象中的电路 1、内电路： 产生电动势的电源部分 闭合回路中切割磁感线那部分导体 闭合回路中磁通量变化的那部分导体 2、外电路： 消耗电能的负载部分 （1）纯电阻电路： （2）非纯电阻电路： 电能→内能 电能→内能、机械能、化学能等其它能。 电能→机械能时，会产生E反（ E感）。 内电路 外电路 外电路 3、物理规律 一、电磁感应现象中的电路 （1）闭合电路欧姆定律： （2）部分电路欧姆定律： （3）串、并联电路的基本特点 ①串联电路 ②并联电路 ①串联电路 ②并联电路 电阻关系 电压分配 功率分配 电阻关系 电流分配 功率分配 （4）串、并联电路的重要性质 课本案例中的电路： 案例1： 案例2： E R1 RP P b a r E r E反 电动机 r′ I E反 二、电磁感应现象中的力与运动 1、切割运动时的安培力 “电源”部分切割磁感线产生E感流过I感时受到的力，与切割运动方向相反。 案例中的安培力 v + - I感 二、电磁感应现象中的力与运动 2、常见的运动类型 变加速运动 （动态） mg F安 匀速运动 （稳态） mg F安 F安随v增大 二、电磁感应现象中的力与运动 3、常用的物理规律 （1）牛顿第二定律（特例：平衡条件F合＝0） （2）匀变速运动规律 （3）动能定理 基本关系： 推论公式： 三、电磁感应现象中的能量转化 1、导体切割磁感线时： 机械能 → 电能 → 内能、其它能 2、磁场强弱发生变化时： 磁场能 → 电能 → 内能、其它能 3、常用规律 ： （4）能量的转化和守恒定律 （1）机械功率与电功率的关系为： （2）安培力做功： （3）当负载为电动机时的功率关系为 四、电磁感应综合问题分析思路 1、涉及电路问题 运用电路公式求解 2、涉及运动和力现象 对稳态列 F合＝0 3、涉及能量转化 确定E感的 大小和方向 画等效电路图 动态分析导体 怎样从初态过渡到平衡态 （受力与运动相互制约） 对关键时刻列 F合＝ma 分析 有哪些能量转化 分析 守恒关系 列出 守恒方程 1、如图所示，匀强磁场B＝0.4T，导体ab长L＝40cm，以v＝5m/s的速度匀速向右运动，框架电阻不计，Rab＝0.5Ω。求： （1）导体向右匀速运动时，产生的感应电流多大？ （2）感应电流电功率多大？外力功率多大？ 导体受力平衡，外力等于安培力。则P外＝F安v＝BI感Lv＝0.4×1.6×0.4×5W＝1.28 W。 解：（1）导体向右匀速运动时，E感＝BLv＝0.4×0.4×5 V＝0.8V。 ∴ I感＝E感/Rab＝0.8/0.5A＝1.6A。 （2）感应电功率P感＝EI感＝0.8×1.6W＝1.28W。 课堂练习 2、如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距L＝0.20m，电阻R＝1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道向下，现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t关系如图乙所示。求杆的质量m和加速度a。 解：对导体杆由牛顿第二定律得： 从图像中取两点（0s，1N）和（30s，4N）代入方程解出： 3、如图所示，固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，边长为l，ab边是电阻为R的均匀电阻丝，其余三边电阻可忽略。磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。现有一段与ab边材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上，它以恒定速度v从ad边滑向bc边，当滑过l/3的距离时，通过aP段电阻丝的电流大小是多少？方向如何？ 解：等效电路如图所示。 通过aP段的电流大小为： 方向由P→a。 总电流为： 作 业 课本P26 书面作业：8、9、10、11题 *