電磁感應中的力與能量問題經典課件啊

1、12 楞次定律 感應電流具有這樣的方向， 總要阻礙引起感應電流的 。 右手定則導體切割磁感線感應電流的磁場感應電流的磁場 磁通量的變化磁通量的變化 電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比,即E=n （/t） 一、知識回顧：磁場變化引起：E=n（/t）S導體切割磁感線引起：E=Blvsin1、感應電流的方向 2、法拉第電磁感應定律3電磁學規(guī)律電磁學規(guī)律力學規(guī)律力學規(guī)律電磁學中的有關規(guī)律，如楞次定律、法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律、左手定則、右手定則、安培力的計算公式等力學中的有關規(guī)律，如物體的平衡條件、牛頓運動定律、功與功率的概念、動能定理、能量守恒定律等二、基本思路

2、“法法”“歐歐”“安安”“楞楞”“牛牛”4 水平面上兩根足夠長的金屬導軌水平面上兩根足夠長的金屬導軌MNPQ平平行固定放置，間距為行固定放置，間距為l，一端通過導線與阻值，一端通過導線與阻值為為R的電阻連接；導軌上放一質量為的電阻連接；導軌上放一質量為m、電阻電阻為為r的金屬棒的金屬棒ab，整個裝置處于磁感應強度大，整個裝置處于磁感應強度大小為小為B的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向下，如圖所示。金屬棒面向下，如圖所示。金屬棒ab始終與導軌接始終與導軌接觸良好且垂直，不計導軌電阻及一切摩擦。觸良好且垂直，不計導軌電阻及一切摩擦。開始時磁感強度為開始時磁感強度為

3、B0 0 ，且且MabP構成邊長為構成邊長為l的正方形。若從的正方形。若從t=0=0時刻起，磁感強度均勻增時刻起，磁感強度均勻增加，每秒增量為加，每秒增量為k（ k 0），若保持棒靜止，若保持棒靜止，求求t= =t1 1秒時需加的垂直于棒的水平拉力為多大？秒時需加的垂直于棒的水平拉力為多大？5開始時磁感強度為開始時磁感強度為B0 0 ，且且MabP構成邊長為構成邊長為l的正方的正方形。若從形。若從t=0=0時刻起，磁感強度均勻增加，每秒增量時刻起，磁感強度均勻增加，每秒增量為為k （ k 0），若保持棒靜止，若保持棒靜止， 求求t= =t1 1秒末時需加秒末時需加的垂直于棒的水平拉力為多大？的

4、垂直于棒的水平拉力為多大？301()klFBktRr2=B SEkltt 感應電動勢101BBktt=t1秒時，2EklIRrRr感應電流1-0F B Il 由平衡條件：FAFRrlmB1FB Il安6現用一現用一恒力恒力F沿軌道方向拉金屬棒沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止，使之由靜止沿導軌向右做直線運動。求：沿導軌向右做直線運動。求：金屬棒金屬棒ab達到的穩(wěn)定速度達到的穩(wěn)定速度v1為多大？為多大？當金屬棒當金屬棒ab沿導軌運動距離為沿導軌運動距離為s時獲得穩(wěn)定速度，時獲得穩(wěn)定速度，此過程電阻此過程電阻R上產生焦耳熱上產生焦耳熱Q1為多大？為多大？由靜止運動距離由靜止運動距離s的過程中流過金

5、屬棒的過程中流過金屬棒ab的電量的電量q1為為多大？多大？RrlmBRrlm7FA棒的速度穩(wěn)定時，對棒由平衡條件得：棒的速度穩(wěn)定時，對棒由平衡條件得：0FF 安1EBlv rREIBIlF安12 2F RrvB l現用一現用一恒力恒力F沿軌道方向拉金屬棒沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿使之由靜止沿導軌向右做直線運動。求：導軌向右做直線運動。求：金屬棒ab達到的穩(wěn)定速度v1為多大？靜止靜止勻速直線運動勻速直線運動勻加速（勻減速）直線運動勻加速（勻減速）直線運動小結：中學階段常見的幾種穩(wěn)定狀態(tài)有：小結：中學階段常見的幾種穩(wěn)定狀態(tài)有： ； ； 。vtv1t1RrlmB8對棒由靜止達對棒由靜止達v

6、1過程中列動能定理過程中列動能定理：21102F swmv 安Qw安QrRRQ1現用一現用一恒力恒力F沿軌道方向拉金屬棒沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止使之由靜止沿導軌向右做直線運動。求：沿導軌向右做直線運動。求：當金屬棒當金屬棒ab沿導軌運動距離為沿導軌運動距離為s時獲得穩(wěn)定速度，時獲得穩(wěn)定速度，此過程電阻此過程電阻R上產生焦耳熱上產生焦耳熱Q1為多大？為多大？小結：功能分析：求小結：功能分析：求sFQtRI安2=Q能量守恒定律或能量守恒定律或動能定理動能定理強調：強調：安培力做負功，將其它形式能量轉化為安培力做負功，將其它形式能量轉化為 。214 42mF R RrFsRQRrB l系統(tǒng)

7、的電能系統(tǒng)的電能RrlmBFA9 EtrREItIq11B s lqRrRr 現用一現用一恒力恒力F沿軌道方向拉金屬棒沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由使之由靜止沿導軌向右做直線運動。求：靜止沿導軌向右做直線運動。求： 由靜止運動距離由靜止運動距離s的過程中流過金屬棒的過程中流過金屬棒ab的電量的電量q1為多大？為多大？=qnR總I t 小結小結：電量分析：求電量分析：求 BqlsRrlmBs10思考：思考： 當改變恒力的大小時，相對應的勻速運動速度v也會改變，若棒與導軌間不光滑，有摩擦，你能大致地畫出v-F的關系圖嗎？直線的橫截距表示金屬棒ab受到的滑動摩擦力f ，由截距可求得滑動摩擦力f （或

8、動摩擦因數為）2 2f0B l vFRr2 22 2fFRrRrvB lB l（）（）vkFCFAf由v-F的關系圖線的橫截距可求得什么物理量？ fRrlmB11思考：思考： 若外力的功率恒定為若外力的功率恒定為P，金屬，金屬棒棒ab達到的穩(wěn)定速度達到的穩(wěn)定速度v2為多大？為多大？速度穩(wěn)定時對棒由平衡條件：2-0PFv安2EBlv rREIBIlF安2P RrvB lFARrlmB122 2B l aFtmaRrFFma安2 2222B l aPF vtma tRr 反過來若題中給出 F=kt+C 的圖線FA=EBlv Blat rREIBIlF安RrlmB思考：思考： 若在外力作用下，金屬棒

9、若在外力作用下，金屬棒ab由靜止開始由靜止開始以加速度以加速度a作勻加速直線運動，并開始計時。求作勻加速直線運動，并開始計時。求t秒末外力的功率秒末外力的功率P為多大？為多大？ 可知截距表示什么？ ma13(3) 若當金屬棒ab運動到某位置x0時撤去外力，并以P為坐標原點O，PQ方向為x軸正方向建立坐標系。設法讓金屬棒從x0處以v0的初速度沿x軸負方向做加速度大小為a的勻減速直線運動，運動中金屬棒僅受安培力作用，且aMPb部分的總電阻隨金屬棒的位置而變化。求：金屬棒ab運動s時回路產生的焦耳熱Q；導軌中aMPb部分的總電阻Rz隨金屬棒ab的位置x變化的函數關系；金屬棒ab沿x軸負方向運動時間t

10、過程中通過ab的電量q。rlmBa勻減速直線運動勻減速直線運動14金屬棒僅受安培力作用，其大小FAma，回路產生的焦耳熱等于克服安培力做的功，QFAs= masrlmBFAaFBIl安EIRrEBlv 2 2B l vmaRr2002 ()vva xx2 22002 ()B lRva xxrma而：而：由于棒做勻減速運動，由于棒做勻減速運動，qItFBIlmamatqBl15“會聚式網絡建構會聚式網絡建構”電磁感應問題電磁感應問題水平單棒水平單棒（2）外力為恒力）外力為恒力F（2）外力的功率恒定為）外力的功率恒定為P（3）外力均勻變化，以）外力均勻變化，以a作勻加速作勻加速（4）撤去外力以）撤去外力以a勻減速勻減速（1）保持靜止而磁場變化）保持靜止而磁場變化2009上海上海242010上海上海322000上海上海232004上海上海232007上海上海23 R m v1 B L （a） v vt O t t 本節(jié)課以水平放置在 “ ”導軌上的單棒為研究對象，討論了靜止、變加速、勻加速、勻減靜止、變加速、勻