高中物理 9.3电磁感应定律的综合应用知识点总结课件.ppt

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1、一、电磁感应中的几类问题1电路问题：电磁感应现象中产生感应电动势的部分在电路中相当于_涉及电路问题，用电学知识求解2力学问题：产生感应电流的导体在磁场中受_作用涉及受力与运动分析，用动力学知识解决3能量转化问题：克服安培力做功的过程是_的能转化为_的过程运用动能定理或能量守恒定律解决此类问题2021/8/11 星期三1二、电磁感应现象中的几种图象1涉及时间的图象：Bt、t、Et、It图象等2涉及位移的图象：Ex、Ix图象等3处理方法：(1)明确图象种类(2)分析电磁感应的具体过程(3)列函数方程进行数学分析思考：电磁感应中的电路问题和恒定电流中的电路问题中电源有什么不同？2021/8/11 星

2、期三2答案：一、1.电源2.安培力3.其他形式电能思考：电磁感应中的电路问题中电源的电动势大小可能变化如导体切割磁感线产生的，大小为EBlv，其大小随导体的速度变化而变化而恒定电流中的电路问题电源电动势认为是不变的2021/8/11 星期三31图象问题可以综合法拉第电磁感应定律、楞次定律、右手定则、安培定则和左手定则，还有与之相关的电路知识和力学知识等2图象问题的特点：考查方式比较灵活，有时根据电磁感应现象发生的过程，确定图象的正确与否，有时依据不同的图象，进行综合计算3解题关键：弄清初始条件，正、负方向的对应，变化范围，所研究物理量的函数表达式，进出磁场的转折点是解决问题的关键2021/8/

3、11 星期三44解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是Bt图还是t图象，或者Et图、It图等(2)分析电磁感应的具体过程(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律写出函数关系式(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等(6)画图象或判断图象2021/8/11 星期三51在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起2解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则)确定感应电动势的大小

4、和方向(2)画等效电路；(3)运用闭合电路欧姆定律、串、并联电路的性质、电功率等公式求解2021/8/11 星期三62021/8/11 星期三71受力情况、运动情况的分析(1)导体切割磁感线运动产生感应电动势，在电路中产生感应电流，感应电流在磁场中受安培力，安培力将阻碍导体运动(2)安培力一般是变力，导体切割磁感线运动的加速度发生变化，当加速度为零时，达到稳定状态，最后做匀速直线运动2021/8/11 星期三82解题步骤(1)用电磁感应定律和楞次定律、右手定则确定感应电动势的大小和方向(2)应用闭合电路欧姆定律求出电路中的感应电流的大小(3)分析研究导体受力情况，特别要注意安培力方向的确定(4

5、)列出动力学方程或平衡方程求解2021/8/11 星期三93两种状态处理(1)导体处于平衡态静止或匀速直线运动状态处理方法：根据平衡条件合外力等于零列式分析(2)导体处于非平衡态加速度不为零处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析4电磁感应中的动力学临界问题(1)解决这类问题的关键是通过运动状态的分析，寻找过程中的临界状态，如由速度、加速度求最大值或最小值的条件2021/8/11 星期三10(2)基本思路是：2021/8/11 星期三11说明：当导体切割磁感线运动存在着临界条件时：(1)导体初速度等于临界速度时，导体匀速切割磁感线运动(2)初速度大于临界速度时，导体先减速，后匀

6、速运动(3)初速度小于临界速度时，导体先加速，后匀速运动2021/8/11 星期三121电磁感应过程实质是不同形式的能量转化的过程，电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力作用因此要维持安培力存在，必须有“外力”克服安培力做功此过程中，其他形式的能转化为电能“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能同理，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程，安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式的能2021/8/11 星期三132电能求解思路主要有三种：(1)利用克服安培力求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功；

7、(2)利用能量守恒求解：开始的机械能总和与最后的机械能总和之差等于产生的电能；(3)利用电路特征来求解：通过电路中所产生的电能来计算 2021/8/11 星期三143解电磁感应现象中的能量守恒问题的一般步骤：(1)在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源(2)分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量发生了相互转化，应特别注意对下面第c条的理解和应用a有摩擦力做功，必有内能产生；b有重力做功，重力势能必然发生变化；c克服安培力做功，必然有其他形式的能转化为电能，并且克服安培力做多少功，就产生多少电能；d如果是安培力做正功，就是电能转化为其他形式的能(3)列有关能量的关系式2021/8/11 星期三152021/8/11 星期三16