【学案导学设计】2014-2015学年高中物理 精讲精析精练 第12点 电磁感应现象中的能量问题 沪科版选修3-2.doc
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1、第12点电磁感应现象中的能量问题电磁感应过程往往涉及多种能量的转化产生和维持感应电流的存在的过程就是其他形式的能量转化为感应电流电能的过程在电磁感应现象中,认真分析电磁感应过程中的能量转化,熟练地应用能量转化与守恒定律是求解较复杂的电磁感应问题的常用方法1过程分析(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程,实质上是能量的转化过程(2)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的作用,因此,要维持感应电流的存在,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”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电能(3)当感应电流通过用电器时,电能又转化为其他形式的能安培力做
2、功的过程,是电能转化为其他形式能的过程安培力做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能2解决此类问题的步骤(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(包括右手定则)确定感应电动势的大小和方向(2)画出等效电路图,写出回路中电阻消耗的电功率的表达式(3)分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程,联立求解说明:在利用能量守恒定律解决电磁感应中的能量问题时,参与转化的能量的种类一定要考虑周全哪些能量增加,哪些能量减少,要考虑准确,最后根据所满足的规律列方程分析求解3焦耳热Q的两种求解方法Q的两种求法对点例题如图1所示电路,两根光滑金属导轨平行放置在倾角为的斜面
3、上,导轨下端接有电阻R,导轨电阻不计,斜面处在竖直向上的匀强磁场中,电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m,受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用金属棒沿导轨匀速下滑,则它在下滑高度h的过程中,以下说法正确的是 ()图1A作用在金属棒上各力的合力做功为零B重力做的功等于系统产生的电能C金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热D金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热解题指导根据动能定理,合力做的功等于动能的增量,故A对;重力做的功等于重力势能的减少,重力做的功等于克服F所做的功与产生的电能之和,而克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热,所以B、D错,C对答案AC特别提醒1.电磁感
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