人教版高中物理選修3-2知識點總結(jié)(編輯修改稿)
2025-06-18 23:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 （ 1）新型爐灶 —— 電磁爐。 （ 2）金屬探測器：飛機(jī)場、火車站安全檢查、掃雷、探礦。 電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合 又分為兩種情況： 一、與運動學(xué)與動力學(xué)結(jié)合的題目（電磁感應(yīng)力學(xué)問題中，要抓好受力情況和運動情況的動態(tài)分析）， (1)動力學(xué)與運動學(xué)結(jié)合的動態(tài)分析，思考方法是： 導(dǎo)體受力運動產(chǎn)生 E 感 → I 感 →通電導(dǎo)線受安培力→合外力變化→ a變化→ v變化→ E 感 變化→??周而復(fù)始地循環(huán)。 循環(huán)結(jié)束時， a=0，導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)． 抓住 a=0時，速度 v達(dá)最大值的特點 . 例： 如圖所示，足夠長的光滑導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為 m，長為 L，電阻為 R的金屬棒 ab，由靜止沿導(dǎo)軌運動，則 ab 的最大速度為多少（導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌與水平面間夾角為θ，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 與斜面垂直）金屬棒 ab的運動過程就是上述我們談到的變化過程，當(dāng) ab達(dá)到最大速度時： BlL＝ mgsinθ??① I= E /R???② E =BLv??③ 由 ①②③ 得 ： v=mgRsinθ /B2L2。 (2)電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合方法：從運動和力的關(guān)系著手，運用牛頓第二定律 ① 基本思路 :受力分析→運動分析→變化趨向→確定運動過程和最終的 穩(wěn)定狀態(tài)→由牛頓第二定律列方程求解． 9 ② )注意安培力的特點： ③ 純力學(xué)問題中只有重力、彈力、摩擦力，電磁感應(yīng)中多一個安培力，安培力隨速度變化，部分彈力及相應(yīng)的摩擦力也隨之而變，導(dǎo)致物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，在分析問題時要注意上述聯(lián)系． 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題 解題關(guān)鍵：在于通過運動狀態(tài)的分析來 尋找過程中的臨界狀態(tài) ，如速度、加速度取最大值或最小值的條件等， 基本思路方法是： ①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和方向 . ②求回路中電流強(qiáng)度 . ③分析研究導(dǎo)體受力情況 （包含安培力，用左手定則確定其方向） . ④列動力學(xué)方程或平衡方程求解 . ab 沿導(dǎo)軌下滑過程中受四個力作用，即重力 mg，支持力 FN 、摩擦力 Ff和安培力 F安 ，如圖所示， ab由靜止開始下滑后，將是 ????????? aFIEv 安（ ? 為增大符號），所以這是個變加速過程，當(dāng)加速度減到 a=0時，其速度即增到最大 v=vm，導(dǎo)體運動 v 感應(yīng)電動勢 E 感應(yīng)電流 I 安培力 F 磁場對電流的作用 電磁感應(yīng) 阻礙 閉合電路 歐姆定律 F=BIL 臨界狀態(tài) v 與 a 方向關(guān)系 運動狀態(tài)的分析 a 變化情況 F=ma 合外力 運動導(dǎo)體所受的安培力 感應(yīng)電流 確定電源（ E， r） rREI ?? 10 此時必將處于平衡狀態(tài)，以后將以 vm勻速下滑 ? ?22 c o ss in LB Rmgv m ??? ?? (1)電磁感應(yīng)定律與能量轉(zhuǎn)化 在物理學(xué)研究的問題中，能量是一個非常重要的課題，能量守恒是自然界的一個普遍的、重要的規(guī)律． 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，由磁生電并不是創(chuàng)造了電能，而只是機(jī)械能 轉(zhuǎn)化為電能而已， 在力學(xué)中：功是能量轉(zhuǎn)化的量度．那么在機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，是什么力在做功呢？是安培力在做功。 在電學(xué)中，安培力做正功 (電勢差 U)將電能 ?機(jī)械能 (如電動機(jī) )，安培力做負(fù)功 (電動勢 E)將機(jī)械能 ?電能， 必須明確在發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，是安培力做功導(dǎo)致能量的轉(zhuǎn)化． 功能關(guān)系：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是不同形式能量的轉(zhuǎn)化過程。因此從功和能的觀點入手， 分析清楚電磁感應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，往往是解決電磁感應(yīng)問題的關(guān)健，也是處理此類題目的捷徑之一。 導(dǎo)體切割磁感線或閉合回路中磁通量發(fā)生變化，在回路 中產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能或其他形式能量便轉(zhuǎn)化為電能，具有感應(yīng)電流的導(dǎo)體在磁場中受安培力作用或通過電阻發(fā)熱，又可使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或電阻的內(nèi)能，因此， 電磁感應(yīng)過程總是伴隨著能量轉(zhuǎn)化 ，用能量轉(zhuǎn)化觀點研究電磁感應(yīng)問題常是導(dǎo)體的穩(wěn)定運動（勻速直線運動或勻速轉(zhuǎn)動），對應(yīng)的受力特點是合外力為零，能量轉(zhuǎn)化過程常常是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能， 解決電磁感應(yīng)能量轉(zhuǎn)化問題的基本方法是 : ①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢的大小和方向 . ②畫出等效電路，求出回路中電阻消耗電功率表達(dá)式 . ③分析導(dǎo)體機(jī)械能的變化 ，用能量守恒關(guān)系得到機(jī)械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程 . 11 (2)電磁感應(yīng)與動量、能量的綜合 方法： (1)從受力角度著手，運用牛頓運動定律及運動學(xué)公式 變化過程是：導(dǎo)體受力做切割 B 運動 ? 產(chǎn)生 E 感 ?I 感 (出現(xiàn)與外力方向相反的安培力 體現(xiàn)阻礙效果 )?導(dǎo)線做 a↓的變加速直線運動 (運動過程中 v變， E 感 =BLv也變， F 安 =BlL亦變 ) ?當(dāng) F 安 =F 外 時， a=0，此時物體就達(dá)到最大速度． 導(dǎo)線受力做切割磁力線運動 ,從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 ,繼而產(chǎn)生感應(yīng)電流 ,這樣就出現(xiàn)與外力方向相反的安培力作用 ,于是導(dǎo)線做 加速度越來越小的變加速直線運動 ,運動過程中速度 v變 ,電動勢 BLv也變 ,安培力BIL亦變 ,當(dāng)安培力與外力大小相等時 ,加速度為零 ,此時物體就達(dá)到最大速度． (2)從動量角度著手，運用動量定理或動量守恒定律 ①應(yīng)用動量定理可以由動量變化來求解變力的沖量，如在非勻變速運動問題應(yīng)用動量定理可以解決牛頓運動定律不易解答的問題． ②在 相互平行的水平軌道間的雙棒做切割磁感線運動時 ，由于這兩根導(dǎo)體棒所受的安培力等大反向，合外力為零，若不受其他外力，兩導(dǎo)體棒的總動量守恒．解決此類問題
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