20xx滬科版高中物理選修（3-2）14《電磁感應的案例分析》-全文預覽
【正文】 電動勢叫做反電動勢。 答案 : v 1 ?? ????2??2 題后反思 此題情境相對復雜需要理清幾個關鍵點 :導體棒移動速度并非常規(guī)條件下的切割速度 ,因磁場移動與磁場的相對速度才是切割速度 。 點撥 : ( 1 ) 導體棒的切割速度是導體棒與磁場的相對速度。導軌和導體棒的電阻均不計 ,且接觸良好。 探究一 探究二 探究三 ② 兩種狀態(tài)處理 : 達到穩(wěn)定運動狀態(tài)后 ,導體勻速運動 ,受力平衡 ,應根據(jù)平衡條件合外力為零列式分析平衡態(tài) 。 ③ 分析研究導體受力情況 ( 包括安培力 ) 。 ( 2 ) 由能量關系 ,產(chǎn)生總電熱 Q P t = Q +?? ??022 Q = P t ?? ??022 R 電阻上所產(chǎn)生的電熱 QR=???? + ??0Q=???? + ??0 ?? ?? ?? ??022 。用平行于MN 向右的水平力拉動 CD 從靜止開始運動 ,拉力的功率恒定為 P ,經(jīng)過時間t 導體棒 CD 達到最大速度 v0。 探究一 探究二 探究三 解析 : ( 1 ) 初始時刻棒中的感應電動勢 E = B L v0① 棒中的感應電流 I=????② 作用于棒上的安培力 F = B I L ③ 聯(lián)立 ①②③ ,得 F=??2??2??0??, 方向水平向左。 探究一 探究二 探究三 例題 1 如圖所示 ,固定的水平光滑金屬導軌 ,間距為 L ,左端接有阻值為 R 的電阻 ,處在方向豎直向下、磁感應強度為 B 的勻強磁場中 ,質(zhì)量為 m 的導體棒與固定彈簧相連 ,放在導軌上 ,導軌與導體棒的電阻均可忽略 ,初始時刻 ,彈簧恰處于自然長度 ,導體棒具有水平向右的初速度 v0。如 : 做功情況 能量變化特點 滑動摩擦力做功 有內(nèi)能產(chǎn)生 重力做功 重力勢能必然發(fā)生變化 克服安培力做功 必然有其他形式的能轉化為電能 , 并且克服安培力做多少功 , 就產(chǎn)生多少電能 安培力做正功 電能轉化為其他形式的能 ( 3 ) 根據(jù)能量守恒列方程求解。 ( 3 ) 電流做功產(chǎn)生的熱量用焦耳定律計算 ,公式為 Q = I2Rt 。 從導體和磁體相對運動的角度來看 ,感應電流總要阻礙它們的相對運動。產(chǎn)生反電動勢的前提是必須有電源存在 ,選項 C 正確。線圈中產(chǎn)生的感應電動勢跟加在線圈上的電壓方向 相反 。 電磁感應的案例分析 學習目標 思維脈絡 1 .知道什么是反電動勢 , 會用電磁感應定律判定反電動勢的方向。 一 二 一、反電動勢 電動機轉動時 ,線圈因切割磁感線 ,所以會產(chǎn)生 感應電動勢 。 練一練 關于反電動勢 ,下列說法中正確的是 ( ) A .只要線圈在磁場中運動就能產(chǎn)生反電動勢 B .只要穿過線圈的磁通量變化 ,就產(chǎn)生反電動勢 C .電動機在轉動時線圈內(nèi)產(chǎn)生反電動勢 D .反電動勢就是發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢 解 析 :反電動勢是與電源電動勢相反的電動勢 ,其作用是削弱電源的電動勢。電磁感應現(xiàn)象中 ,從磁通量變化的 角度來看 ,感應電流總要阻礙原磁通量的變化 。 ( 2 ) 感應電流在磁場中受安培力 ,外力克服安培力做功 ,將其他形式的能轉化為電能 ,電流做功再將電能轉化為內(nèi)能。 ( 2 ) 分析清楚有哪些力做功 ,明確有哪些形式的能量發(fā)生了轉化。 ( 3 ) 利用電路特征求 解 :通過電路中所消耗的電能來計算。 ( 2 ) 若導體棒從初始時刻到速度第一次為零時 ,彈簧的彈性勢能為 Ep,則這一過程中安培力所做的功 W1和電阻 R 上產(chǎn)生的焦耳熱 Q1分別是多少 ? ( 3 ) 導體棒往復運動 ,最終將靜止于何處 ? 從導體棒開始運動直到最終靜止的過程中 ,電阻 R 上產(chǎn)生的焦耳熱 Q 為多少 ? 點撥 :導體棒切割磁感線相當于電源 ,通過力的做功尋
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