20xx人教版高中物理選修3-2第4章第8講電磁感應(yīng)中的圖象和電路問題-在線瀏覽
2025-01-20 08:16本頁面
【正文】 將 全部 轉(zhuǎn)化為 電阻的 內(nèi)能 ． 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)和能量問題 課堂講義 3．分析求解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量問題的一般思路： (1)分析回路 ，分清電源和外電路． (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(zhuǎn)化 ．如： ①有摩擦力做功，必有內(nèi)能產(chǎn)生； ②有重力做功，重力勢能必然發(fā)生變化； ③克服安培力做功，必然有其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，并且克服安培力做多少功，就產(chǎn)生多少電能； ④如果是安培力做正功，就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能． (3)列 有關(guān)能量的 關(guān)系式 ． 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)和能量問題 課堂講義 4．電磁感應(yīng)中焦耳熱的計算技巧 (1)感應(yīng)電路中電流恒定，則電阻產(chǎn)生的 焦耳熱 等于電流通過電阻做的功，即 Q＝ I2Rt. (2)感應(yīng)電路中電流變化，可用以下方法分析： ①利用 動能定理 ，求出克服安培力做的功，產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做的功，即 Q＝ W安 ． ②利用 能量守恒 ，即感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱等于其他形式能量的減少，即 Q＝ ΔE其他 ． 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)和能量問題 課堂講義 例 3 如圖所示，兩根電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾角為 θ，導(dǎo)軌下端接有電阻 R，勻強(qiáng)磁場垂直斜面向上．質(zhì)量為 m、電阻不計的金屬棒 ab在 沿斜面與棒垂直 的恒力 F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，上升高度為 h，在這個過程中 ( ) A．金屬棒所受各力的合力所做的功等于零 B．金屬棒所受各力的合力所做的功等于 mgh和電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱之和 C．恒力 F與重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功與電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱之和 D．恒力 F與重力的合力所做的功等于電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱 F F mg F安 FN 棒勻速上升的過程 動能定理 W＝ WF＋ WG＋ W安 ＝ 0 A對 B錯 Q＝ － W安 ＝ WF＋ WG C錯 D對 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)和能量問題 課堂講義 例 4 如圖所示，電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長 s ＝ m ，兩導(dǎo)軌間距 L ＝ m ，導(dǎo)軌傾角為 30176。高中物理 選修 32 ，導(dǎo)軌上端 ab 接一阻值 R ＝ 1. 5 Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B ＝ T 的勻強(qiáng) 磁場垂直軌道平面向上 ．阻值 r ＝ 0. 5 Ω 、質(zhì)量 m ＝ 0. 2 k g的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab 處 由靜止開始下滑至底端 ，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱 Qr＝ 0. 1 J ． ( 取 g ＝ 10 m/s2) (1 ) 金屬棒在此過程中克服安培力做的功 W 安 ； (2 ) 金屬棒下滑速度 v ＝ 2 m /s 時的加速度 a ； (3 ) 為求金屬棒下滑的
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