高中物理第1章电磁感应与现代生活1.4电磁感应的案例分析电磁感应涉及电路问题分析思路全国公开课一等奖

L
＝ B2 L2v R总
案例中安 培力
- I感 F安＝+BR2 L总2v
v
8/12
电磁感应现象中力与运动
2、常见运动类型
变加速运动 （动态）
F安随v 增大
匀速运动 （稳态）
F安 mg
F安 mg
9/12
电磁感应现象中能量转化
1、导体切割磁感线时（动生电动势）：
机械能 → 电能 → 内能、其它能
2、磁场强弱发生改变时（感生电动势） ：
间电阻和导轨电阻不计。金属棒在垂直于棒和磁场 方向恒力F作用下，以10m/s速度从ab运动到a1b1， 移动距离是0.5m。 （1）求金属棒上产生感应电动势大小和方向。 （2）求施加在金属棒上外力大小和方向。 （3）分析金属棒运动过程中能量转化情况。
a
a1
F v
b
b1
5/12
电磁感应包括电路问题分析思绪
磁场能 → 电能 → 内能、其它能
3、惯用规律 ：
（1）机械功率与电功率关系为： Fv E感I感 （2）安培力做功：W安 ＝E电 （3）当负载为电动机时功率关系为
P总＝E感 I感 I（2 R r） E反 I PQ P机械
（4）能量转化和守恒定律
10/12
课堂练习
4 、 如 图 所 表 示 ， 匀 强 磁 场 B ＝ 0.4T ， 导 体 ab 长 L ＝ 40cm，以v＝5m/s速度匀速向右运动，框架电阻不计，Rab ＝0.5Ω。求：
1、公式： E n Φ t
2、推论：E BLv sin
2/12
课堂练习1. 关于某一闭合电路中感应电动势大
小E，以下说法中正确是（
C）
A.E跟穿过这一闭合电路磁通量大小成正比
B.E跟穿过这一闭合电路磁通量改变大小成正 比
C.E跟穿过这一闭合电路磁通量改变快慢成正
比
D.E跟穿过闭合电路所在处磁感应强度大小成 正比
（1）导体向右匀速运动时，产生感应电流多大？
（2）感应电流电功率多大？外力功率多大？
解：（1）导体向右匀速运动时，
E感＝BLv＝0.4×0.4×5 V＝0.8V。
∴ I感＝E感/Rab＝0.8/0.5A＝1.6A。
（2）感应电功率P感＝EI感 ＝0.8×1.6W＝1.28W。
导体受力平衡，外力等于安培力。则P外＝F安v＝BI感Lv＝ 0.4×1.6×0.4×5W＝1.28 W。
总结：机械功率与电功率关系为：Fv=E感I感
11/12
5、如图所表示，固定在匀强磁场中正方形导线框abcd，边
长为l，ab边是电阻为R均匀电阻丝，其余三边电阻可忽略。磁
场磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。现有一段与ab边材料、
粗细、长度均相同电阻丝PQ架在导线框上，它以恒定速度v从
ad边滑向bc边，当滑过l/3距离时，经过aP段电阻丝电流大小是
1.4电磁感应案例分析(一)
----电磁感应包括电路问题分析思绪
1/12
知识回顾：
电磁感应现象
1、感应电流 产生条件
2、方向
原磁场方 向
磁通量改 变
1.闭合回路 2.磁通量改变
感应电动势 产生条件:
磁通量改变
楞次 定律
右手
感应电流 定则 感应电流
磁场方向
增反
方向
减同
3、感应电动势大小--法拉第电磁感应定律
多少？方向怎样？
解：等效电路如
图所表示。
R外＝
1
3 1
R R
2R 3 2R
＝
2 9
R
33
总电流为：
I＝
R
Blv 2
R
9Blv 11R
9
经过aP段电流大小为：
IaP
2 3
I
6Blv ， 11R
方向由P→a。
12/12
3/12
课堂练习2. 写出图示各种情况下导线两端 感应电动势表示式(B.L.ν.θ.R已知)
①_E_____B__L__v_s_i_n__
②_E______2_B__R__v___
③_E_____B_R__v______
4/12
案例 一：如图所表示：设电流表相当于一个电阻为
1 Ω电阻R，磁场磁感应强度B为0.1T，导轨间距离L 为1m，金属棒电阻为1 Ω ，金属棒与导轨接触两点
确定E感 大Βιβλιοθήκη 和方向画等效电路图利用电路公式 求解
a
a1
E
F v
画等效电路图
R
r
b
b1
6/12
案例二：书本23页
一、等效电路：
aE R1
rb
P RP
7/12
电磁感应现象中力与运动
1、切割运动时安培力
“电源”部分切割磁感线产生E感流过I感时受到力，与 切割运动方向相反。
F安＝BI感 L
＝B
E感 R总