20xx人教版高中物理选修3-245电磁感应现象的两类情况

20xx人教版高中物理选修3-245电磁感应现象的两类情况内容摘要：

导体 判断方向 的方法 由楞次定律和安培定则判断 通常由右手定则判断 , 也可由楞次定律判断 计算方法 由 E=nΔ 𝛷Δ 𝑡计算 通常由 E=Blv sin θ 计算 , 也可由 E=nΔ 𝛷Δ 𝑡计算 探究一 探究二 探究三 【例题 2 】 如图所示 , 固定于水平桌面上的金属框架 cd ef , 处在竖直向下的匀强磁场中 , 金属棒 ab 搁在框架上 , 可无摩擦滑动。 此时 a d eb 构成一个边长为 l 的正方形 , 棒的电阻为 r , 其余部分电阻不计。 开始时磁感应强度为B0。 ( 1 ) 若从 t= 0 时刻起 , 磁感应强度均匀增加 , 每秒增加 k , 同时保持棒 ab 静止 , 求棒中的感应电流大小和方向。 ( 2 ) 在上述 ( 1 ) 情况中 , 始终保持棒 ab 静止 , 当 t= t1秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大 ? 探究一 探究二 探究三 解析 : ( 1 ) 由题意知 :Δ 𝐵Δ 𝑡=k , 根据法拉第电磁感应定律得 : E=Δ 𝛷Δ 𝑡=Δ 𝐵Δ 𝑡S= k l2, 再根据欧姆定律得 : I=𝐸𝑟=𝑘 𝑙2𝑟 根据楞次定律判断 ,“ 增反减同 ” , 回路中的电流方向为逆时针方向 ,或棒上电流从 b 到 a。 ( 2 ) 要保持棒 ab 静止 ,使作用到棒 ab 上的力平衡 ,即水 平拉力等于棒 ab受到的安培力 : F=FA= B I l= ( B0+ kt )𝑘 𝑙2𝑟l=𝑘 𝑙3𝑟( B0+ kt1)。 答案 : ( 1 )𝑘 𝑙2𝑟, 棒中电流方向由 b 到 a ( 2 )( 𝐵0+ k 𝑡1) k 𝑙3𝑟 探究一 探究二 探究三 电磁感应中的能量问题 ● 问题导引 ● 如图是环保型手电筒的外形。 环保型手电筒不需要任何化学电池作为电源 , 不会造成由废电池引起的环境污染 , 使用时只需将它摇动一分钟 , 手电筒可持续照明好几分钟。 手电筒内部有一永久磁铁 , 外层有一线圈 , 请你探究分析这种手电筒的工作原理。 提示 : 环保型手电筒应用了电磁感应原理 ,内部有磁铁外部有线圈 ,摇动时 ,使磁铁相对线圈运动 ,产生感应电流 , 把机械能转化为电能 , 并有一电容器暂时储存电能从而维持手电筒照明几分钟。 探究一 探究二 探究三 ● 名师精讲 ● 1 .电磁感应现象中的能量转化方式 ( 1 ) 与感生电动势有关的电磁感应现象中 , 磁场能转化为电能 , 若电路是纯电阻电路 , 转化过来的电能将全部转化为电阻的内能。 ( 2 ) 与动生电动势有关的电磁感应现象中 , 通过克服安培力做功 , 把机械能或其他形式的能转化为电能。 克服安培力做多少功 , 就产生多少电 能。 若电路是纯电阻电路 , 转化过来的电能也将全部转化为电阻的内能。 2 .电磁感应中的能量问题分析思路 ( 1 ) 分析回路 , 分清电源和外电路。 在电磁感应现象中 , 切割磁感线的导体或磁通。