电磁感应规律的综合应用课件.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相当于，对外供电，在供电过程中遵从电路中的一切规律．2．力学问题：发生电磁感应的电路，由于导体中有感应电流通过，会使导体受到作用．这类问题除遵从电磁感应规律、电路规律外，还遵从力学规律．3．能量守恒问题：发生电磁感应的电路中，由于部分导体所受做功，从而使能量形式发生转化，此类问题遵从能量守恒规律．电源安培力安培力二、电磁感应图象问题图象类型(1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随变化的图象，即B－t图象、Φ－t图象、E－t图象和I－t图象．(2)对于导体切割磁感线产生感应

2、电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈变化的图象，即E－x图象和I－x图象.问题类型(1)由给定的过程选出或画出正确的图象．(2)由给定的有关图象分析过程，求解相应的物理量.时间位移电磁感应电磁感应应用知识左手定则、安培定则、、、欧姆定律、牛顿定律、相关数学知识等.注意事项(1)电磁感应中的图象定性或定量地表示出所研究问题的函数关系．(2)在图象中E、I、B等物理量的方向通过物理量的正负来反映．(3)画图象要注意纵、横坐标的单位长度定义或表达.楞次定律法拉第电磁感应定律图象的初始条件，方向与正、负的对应，物理量的变化趋势，物理量的增、

3、减或方向正、负的转折点都是判断图象的关键．1．图象问题可以综合法拉第电磁感应定律、楞次定律或右手定则、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．4．解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是B－t图还是Φ－t图，或者E－t图、I－t图等．(2)分析电磁感应的具体过程．在B－t图象中，其斜率k＝表示磁感应强

4、度的变化快慢；在Φ－t图象中，其斜率k＝表示磁通量的变化快慢，也表示单匝线圈上产生的感应电动势．4．单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的关系如图9－3－4所示，则()A．在t＝0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B．在t＝1×10－2s时刻，感应电动势最大C．在t＝2×10－2s时刻，感应电动势为零D．在0～2×10－2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零图9－3－4BC如图9－3－5甲所示，矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直．规定磁场的正方向垂直于纸面向里，磁感应强度B随时

5、间变化的规律如图9－3－5乙所示，若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，图9－3－6所示的i－t图中正确的是()D解决此类问题一般由Φ－t图象、B－t图象等分析电磁感应的具体过程，求解时要注意分清“图象段”，依照规律逐段分析，同时还要用好斜率的物理意义．如图9-3-2所示，LOO′L′为一折线，它所形成的两个角∠LOO′和∠OO′L′均为45°，折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直于纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO′的方向以速度v做匀速直线运动，在t=0时刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流—

6、时间(l/v)关系的是(时间以l/v为单位)()A.B.C.D.1图9-3-2D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，该导体或回路相当于电源．因此，电磁感应问题往往又和电路问题联系在一起．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是：1．用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；2．画等效电路图；3．运用闭合电路欧姆定律、串并联电路性质、电功率等公式联立求解．在电磁感应中产生的电动势，其大小可能是恒定的，还可能会随导体棒的运动状态发生变化，也可能随回路面积或磁场而变化．1．如图9－3－1所示，在磁感应强度为0.2

7、T的匀强磁场中，有一长为0.5m、电阻为1.0Ω的导体AB在金属框架上以10m/s的速度向右滑动，R1＝R2＝2.0Ω，其他电阻不计，求流过导体AB的电流I.图9－3－1答案：0.5A1．基本方法(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向；(2)由闭合电路欧姆定律求回路中的电流；(3)分析导体受力情况(包含安培力在内的全面受力分析)；(4)根据平衡条件或牛顿第二定律列方程求解．2．两种状态处理(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

8、第二定律进行动态分析，或结合功能关系分析．3．电磁感