电磁感应中金属棒切割磁感线问题..说课讲解

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导体棒切割磁感线问题分类解析

导体棒切割磁感线问题分类解析

导体棒切割磁感线问题分类解析电磁感应中,“导体棒”切割磁感线问题是高考常见命题。

解此类型问题的一般思路是:先解决电学问题,再解决力学问题,即先由法拉第电磁感应定律求感应电动势,然后根据欧姆定律求感应电流,求出安培力,再往后就是按力学问题的处理方法,如进行受力情况分析、运动情况分析及功能关系分析等。

导体棒切割磁感线的运动一般有以下几种情况:匀速运动、在恒力作用下的运动、恒功率运动等,现分别举例分析。

一、导体棒匀速运动导体棒匀速切割磁感线处于平衡状态,安培力和外力等大、反向,给出速度可以求外力的大小,或者给出外力求出速度,也可以求出功、功率、电流强度等,外力的功率和电功率相等。

例1. 如图1所示,在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行金属导轨MN和PQ,导轨电阻忽略不计,在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻。

导轨上跨放着一根长为L=0.2m,每米长电阻r=2.0Ω/m的金属棒ab,金属棒与导轨正交放置,交点为c、d,当金属棒在水平拉力作用于以速度v=4.0m/s 向左做匀速运动时,试求:图1(1)电阻R中的电流强度大小和方向;(2)使金属棒做匀速运动的拉力;(3)金属棒ab两端点间的电势差;(4)回路中的发热功率。

解析:金属棒向左匀速运动时,等效电路如图2所示。

在闭合回路中,金属棒cd部分相当于电源,内阻r cd=hr,电动势E cd=Bhv。

图2(1)根据欧姆定律,R 中的电流强度为I E R r Bhv R hrcd cd =+=+=0.4A ,方向从N 经R 到Q 。

(2)使金属棒匀速运动的外力与安培力是一对平衡力,方向向左,大小为F =F安=BIh=0.02N 。

(3)金属棒ab 两端的电势差等于U ac 、U cd 与U db 三者之和,由于U cd =E cd -Ir cd ,所以U ab =E ab -Ir cd =BLv -Ir cd =0.32V 。

电磁感应现象之切割磁感线运动ppt课件

电磁感应现象之切割磁感线运动ppt课件

机械电子工程系物理教育
§电磁感应现象之切割磁感线运动
应用:
发电机 动圈式话筒
发电机是根据电磁感应现象制成的
水力发电,风力发电,火力发电
2018/11/14
机械电子工程系物理教育
§电磁感应现象之切割磁感线运动
小作业:
课后查 阅动圈式话 筒的原理, 下节课由同 学们讲解
2018/11/14
机械电子工程系物理教育
实验操作:
1、保持线圈和磁体都不动
2、保持磁体不动,线圈前后动
3、保持磁体不动,线圈上下动
这都代表什么呢?
机械电子工程系物理教育
§电磁感应现象之切割磁感线运动
结论:
当导体回路中的一 部分在磁场中做切割磁 感线运动时,回路中就 会产生电流,这种现象 称为电磁感应。 在电 磁感应现象中产生的 电流叫作感应电流。
§电磁感应现象之切割磁感线运动
知识小结
基本概念:
(1)由于导体在磁场中运动而产生 电流的现象叫什么现象? 电磁感应 (2)电磁感应现象中产生的电流叫?

2018/11/14
机械电子工程系
§电磁感应现象之切割磁感线运动
基本规律
(1)产生感应电流的条件是?
导体运动时要切割磁感线 (2)发电机是根据什么制成的?发电机发 电的实质是将什么转变成电能的过程?
电磁感应现象 其它形式的能转化为电能
2018/11/14
机械电子工程系物理教育
The end!
你,学会了吗?
谢谢 观赏!
电磁感应现象之切割磁感 线运动
§电磁感应现象之切割磁感线运动
上节回顾:
奥斯特 通电导线放在磁针上方,磁针发生偏转 由此发现了电与磁之间的关系

高三物理电磁感应中切割类问题试题答案及解析

高三物理电磁感应中切割类问题试题答案及解析

高三物理电磁感应中切割类问题试题答案及解析1.(17分)如图所示,置于同一水平面内的两平行长直导轨相距,两导轨间接有一固定电阻和一个内阻为零、电动势的电源,两导轨间还有图示的竖直方向的匀强磁场,其磁感应强度.两轨道上置有一根金属棒MN,其质量,棒与导轨间的摩擦阻力大小为,金属棒及导轨的电阻不计,棒由静止开始在导轨上滑动直至获得稳定速度v。

求:(1)导体棒的稳定速度为多少?(2)当磁感应强度B为多大时,导体棒的稳定速度最大?最大速度为多少?(3)若不计棒与导轨间的摩擦阻力,导体棒从开始运动到速度稳定时,回路产生的热量为多少?【答案】(1)10m/s;(2);18m/s;(3)7J.【解析】(1)对金属棒,由牛顿定律得:①②③当a=0时,速度达到稳定,由①②③得稳定速度为:(2)当棒的稳定运动速度当时,即时,V最大.得(3)对金属棒,由牛顿定律得:得即得由能量守恒得:得【考点】牛顿定律;法拉第电磁感应定律以及能量守恒定律.2.如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.1 m、匝数n=20的线圈,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)。

在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2 T,线圈的电阻为2 Ω,它的引出线接有8 Ω的小电珠L(可以认为电阻为定值)。

外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过电珠。

当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时(x取向右为正),求:(1)线圈运动时产生的感应电流I的大小,并在图丁中画出感应电流随时间变化的图像(在图甲中取电流由C向上流过电珠L到D为正);(2)每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小;(3)该发电机的输出功率P(摩擦等损耗不计);【答案】(1)见下图;(2)0.5 N;(3)0.32 W【解析】(1)从图可以看出,线圈往返的每次运动都是匀速直线运动,其速度为线圈做切割磁感线E=2n(rBv=2(20(3.14(0.1(0.2(0.8 V=2 V 感应电流电流图像如上图(2)于线圈每次运动都是匀速直线运动,所以每次运动过程中推力必须等于安培力。

“导体棒切割磁感线”题型与归类电子教案

“导体棒切割磁感线”题型与归类电子教案

“导体棒切割磁感线”题型与归类“导体棒切割磁感线”问题的题型与归类问题一:电磁感应现象中的图象在电磁感应现象中,回路产生的感应电动势、感应电流及磁场对导线的作用力随时间的变化规律,也可用图象直观地表示出来.此问题可分为两类(1)由给定的电磁感应过程选出或画出相应的物理量的函数图像;(2)由给定的有关图像分析电磁感应过程,确定相关的物理量.1.判断函数图象如果是导体切割之动生电动势问题,通常由公式:E=BLv确定感应电动势的大小随时间的变化规律,由右手定则或楞次定律判断感应电流的方向;如果是感生电动势,则由法拉弟电磁感应定律确定E的大小,由楞次定律判断感应电流的方向。

题型1-1-1:例1、如图甲所示,由均匀电阻丝做成的正方形线框abcd的电阻为R1,ab=bc=cd=da=l,现将线框以与ab垂直的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域,整个过程中ab、cd两边始终保持与边界平行.令线框的cd边刚与磁场左边界重合时t=O,电流沿abcda流动的方向为正.(1)在图乙中画出线框中感应电流随时间变化的图象.(2)在图丙中画出线框中a、b两点间电势差Uab随时间t变化的图象.分析:本题是电磁感应知识与电路规律的综合应用,要求我们运用电磁感应中的楞次定律、法拉第电磁感应定律及画出等效电路图用电路规律来求解,是一种常见的题型。

解答:(1)令I0=Blv/R,画出的图像分为三段(如下图所示)t=0~l/v,i=-It= l/v~2l/v,i=0t=2l/v~3l/v,i=-I=Blv,面出的图像分为三段(如上图所示)(2)令Uab小结:要求我们分析题中所描述的物理情景,了解已知和所求的,然后将整个过程分成几个小的阶段,每个阶段中物理量间的变化关系分析明确,最后规定正方向建立直角坐标系准确的画出图形例2、如图所示,一个边长为a ,电阻为R 的等边三角形,在外力作用下以速度v 匀速的穿过宽度均为a 的两个匀强磁场,这两个磁场的磁感应强度大小均为B ,方向相反,线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直,取逆时针方向为电流的正方向,试通过计算,画出从图示位置开始,线框中产生的感应电流I 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象分析:本题研究电流随位移的变化规律,涉及到有效长度问题.解答:线框进入第一个磁场时,切割磁感线的有效长度在均匀变化.在位移由0到a/2过程中,切割有效长度由0增到23a ;在位移由a/2到a 的过程中,切割有效长度由23a 减到0.在x=a/2时,,I=R avB 23,电流为正.线框穿越两磁场边界时,线框在两磁场中切割磁感线产生的感应电动势相等且同向,切割的有效长度也在均匀变化.在位移由a 到3a/2 过程中,切割有效长度由O 增到23a 。

导体棒切割磁感线问题

导体棒切割磁感线问题

导体切割磁感线问题电磁感应中,“导体棒”切割磁感线问题是高考常见命题。

解此类型问题的一般思路是:先解决电学问题,再解决力学问题,即先由法拉第电磁感应定律求感应电动势,然后根据欧姆定律求感应电流,求出安培力,再往后就是按力学问题的处理方法,如进行受力情况分析、运动情况分析及功能关系分析等。

(如果学生能力足够,完全可以力学和电学同时分析,找到中间那个联系点,一般联系点都是合力,之后运用牛二定律很容易解题。

)导体棒切割磁感线的运动一般有以下几种情况:匀速运动、在恒力作用下的运动、恒功率运动等。

一、导体棒匀速运动导体棒匀速切割磁感线处于平衡状态,安培力和外力等大、反向,给出速度可以求外力的大小,或者给出外力求出速度,也可以求出功、功率、电流强度等,外力的功率和电功率相等。

例1. 如图1所示,在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行金属导轨MN和PQ,导轨电阻忽略不计,在两根导轨的端点N、Q 之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻。

导轨上跨放着一根长为L=0.2m,每米长电阻r=2.0Ω/m的金属棒ab,金属棒与导轨正交放置,交点为c、d,当金属棒在水平拉力作用于以速度v=4.0m/s向左做匀速运动时,试求:图1(1)电阻R中的电流强度大小和方向;(2)使金属棒做匀速运动的拉力;(3)金属棒ab两端点间的电势差;(4)回路中的发热功率。

解析:金属棒向左匀速运动时,等效电路如图2所示。

在闭合回路中,金属棒cd部分相当于电源,内阻r cd=hr,电动势E cd=Bhv。

图2(1)根据欧姆定律,R中的电流强度为0.4A,方向从N经R到Q。

(2)使金属棒匀速运动的外力与安培力是一对平衡力,方向向左,大小为F=F安=BIh=0.02N。

(3)金属棒ab两端的电势差等于U ac、U cd与U db三者之和,由于U cd=E cd-Ir cd,所以U ab =E ab-Ir cd=BLv-Ir cd=0.32V。

金属棒切割磁感线问题剖析

金属棒切割磁感线问题剖析

金属棒切割磁感线问题剖析
磁感线是描述磁场分布的重要工具,但在金属棒切割磁感线时会引起一些问题。

本文将深入剖析金属棒切割磁感线的问题,并提供一些解决方案。

问题1:磁感线断裂
当金属棒切割磁感线时,磁感线会在金属棒的两侧发生断裂现象。

这是由于金属对磁场的屏蔽作用导致的。

金属具有高导电性,在磁场作用下,自身会形成一个感应电流,进而产生一个与外部磁场相反的磁场,使得磁感线在金属表面附近断裂。

解决方案1:增加金属棒长度
为避免磁感线断裂,可以增加金属棒的长度。

通过增加金属棒的长度,磁感线在金属棒内侧可以保持连续。

这样可以减轻金属对磁感线的屏蔽作用,使得磁感线能够更好地穿过金属棒。

问题2:磁场变形
在金属棒切割磁感线的过程中,磁场会发生变形现象。

这是由于金属的存在使得磁场线在金属附近受到了扭曲。

解决方案2:选择合适的切割位置
为减轻磁场变形问题,应选择合适的切割位置。

切割位置尽量远离磁感线的主要路径,避免在磁感线附近切割金属棒。

这样可以减小磁场受到金属棒扭曲的影响,使得磁感线的形状尽可能接近理想状态。

结论
金属棒切割磁感线问题主要包括磁感线断裂和磁场变形。

为解决这些问题,可以通过增加金属棒长度和选择合适的切割位置来改善情况。

这样可以减轻金属对磁感线的影响,使得磁场分布更接近理想状态。

对于特定的切割需求,应根据具体情况综合考虑这些解决方案,并选择最适合的方法进行操作。

导体棒切割磁感线问题分类解析(新、选)

导体棒切割磁感线问题分类解析(新、选)

导体棒切割磁感线问题分类解析电磁感应中,“导体棒”切割磁感线问题是高考常见命题。

解此类型问题的一般思路是:先解决电学问题,再解决力学问题,即先由法拉第电磁感应定律求感应电动势,然后根据欧姆定律求感应电流,求出安培力,再往后就是按力学问题的处理方法,如进行受力情况分析、运动情况分析及功能关系分析等。

导体棒切割磁感线的运动一般有以下几种情况:匀速运动、在恒力作用下的运动、恒功率运动等,现分别举例分析。

一、导体棒匀速运动导体棒匀速切割磁感线处于平衡状态,安培力和外力等大、反向,给出速度可以求外力的大小,或者给出外力求出速度,也可以求出功、功率、电流强度等,外力的功率和电功率相等。

例1. 如图1所示,在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行金属导轨MN和PQ,导轨电阻忽略不计,在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻。

导轨上跨放着一根长为L=0.2m,每米长电阻r=2.0Ω/m的金属棒ab,金属棒与导轨正交放置,交点为c、d,当金属棒在水平拉力作用于以速度v=4.0m/s 向左做匀速运动时,试求:图1(1)电阻R中的电流强度大小和方向;(2)使金属棒做匀速运动的拉力;(3)金属棒ab两端点间的电势差;(4)回路中的发热功率。

解析:金属棒向左匀速运动时,等效电路如图2所示。

在闭合回路中,金属棒cd部分相当于电源,内阻r cd=hr,电动势E cd=Bhv。

图2(1)根据欧姆定律,R 中的电流强度为I E R r Bhv R hrcd cd =+=+=0.4A ,方向从N 经R 到Q 。

(2)使金属棒匀速运动的外力与安培力是一对平衡力,方向向左,大小为F =F安=BIh=0.02N 。

(3)金属棒ab 两端的电势差等于U ac 、U cd 与U db 三者之和,由于U cd =E cd -Ir cd ,所以U ab =E ab -Ir cd =BLv -Ir cd =0.32V 。

导体棒切割磁感线PPT课件

导体棒切割磁感线PPT课件

观察电流表的指针,把观察到的现象记录 在表2中。
.
7
观察现象: 表 2
磁极的运动
表针是否摆动
磁极插入线圈过程

磁极停在线圈不动

磁极从线圈中抽出

结论:只有磁铁相对线圈运动时,有电流
产生。磁铁相对线圈静止时,没有电流产 生。
.
8
2、分析论证(找出它们共同规律)
演示实验1中,部分导体切割磁感线,闭合电路所围 面积发生变化(磁场不变化),有电流产生;当导 体棒前后、上下平动时,闭合电路所围面积没有发 生变化,无电流产生。 演示实验2中,磁体相对线圈运动,线圈内磁场发生 变化,变强或者变弱(线圈面积不变),有电流产 生; 当磁体在线圈中静止时, 线圈内磁场不变化,无 电流产生。(如图1-9)
.
9
复习:
1、磁通量与哪些因素有关?
(1)定义:磁感应强度B与垂直于它的面积S 的乘积,叫做穿过这个面的磁通量,简称“磁 通”,用字母“φ”表示。
(2)公式:φ=BS (B与S垂直时)
2、怎样才能引起磁通量的变化?
1)B变化。如放在磁场的不同位置。
2)S变化。
3)B与S的夹角
4)B与S均变化
.
10
.
4
2、利用磁铁和线圈如何产生感应电流
提供的器材: 灵敏电流计、螺线管一个、条形磁铁、 导线若干。
.
5
猜想与假设
思考磁能生电的条件是什么? 如何利用这些器材进行实验?
制定计划和设计实验
• 学生根据自己的猜想,制定实验方案并设 计记录实验现象的表格。
.
6
2、利用磁铁和线圈如何产生感应电流
图1-7
图1-10

导体棒切割磁感线安培力方向-概述说明以及解释

导体棒切割磁感线安培力方向-概述说明以及解释

导体棒切割磁感线安培力方向-概述说明以及解释1.引言1.1 概述导体棒切割磁感线是电磁学中一个重要的现象,通过导体棒与磁场的相互作用,产生了一种称为安培力的力量。

这一现象在物理学的研究中被广泛探讨,并且在实际应用中也有着重要的意义。

在导体棒与磁场相互作用的过程中,磁感线被切割,导体内部的自由电子将会受到力的作用,从而产生了电流。

这个现象被称为磁感线切割引起的感应电流,其原理基于法拉第电磁感应定律。

磁感线是磁场的一种表示方式,它用来描述磁场的分布和强度。

而导体棒在磁场中运动时,会与磁感线交叉或相互接触,导致磁感线被切割。

安培力是导体棒切割磁感线所产生的一种力。

根据安培力的方向规则,当导体棒与磁感线垂直时,安培力的方向与磁感线和导体棒的相对运动方向垂直。

这个实验规律是由法国物理学家安培提出的,因此被命名为安培力。

导体棒切割磁感线引起的安培力大小与切割的磁感线数目成正比,与导体棒的速度成正比,与导体的长度成正比。

因此,在实际应用中,我们可以通过改变导体棒的速度或长度,来控制安培力的大小。

导体棒切割磁感线安培力的方向是一个重要的研究内容。

根据安培力的方向规则,当导体棒与磁感线垂直时,安培力的方向与磁感线和导体棒的相对运动方向垂直。

这一规律的理解对于研究导体棒在磁场中的行为和应用具有重要意义。

综上所述,导体棒切割磁感线是一个引人瞩目的现象,通过导体与磁场的相互作用,产生了一种重要的力——安培力。

了解安培力的方向和作用对于理解导体棒在磁场中的行为和实际应用具有重要意义。

接下来的文章将具体探讨导体棒切割磁感线的原理、安培力对其影响以及实际应用和意义。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几个方面:1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论部分:- 引言部分将对导体棒切割磁感线安培力方向的研究背景和意义进行概述,介绍本文的主要内容和目的。

- 正文部分将详细阐述导体棒切割磁感线的原理和作用,其中包括介绍磁感线的概念和导体棒切割磁感线的过程,以及导体棒切割磁感线对安培力的影响等内容。

导体棒切割磁感线的综合问题单棒含容与双棒-PPT

导体棒切割磁感线的综合问题单棒含容与双棒-PPT

(3)导体棒受安培力恒定:
FB
CB2l 2F m CB2l 2
v v0
(4)导体棒克服安培力做得功等于
电容器储存得电能:
证明
W克B
1 C(Blv)2 2
O
F
t
电容有外力充电式
4、几种变化:
(1)导轨不光滑
F
(2)恒力得提供方式不同
FB
h
mmgg
B
B
F
(3)电路得变化
F
无外力等距双棒
1、电路特点
v0 2
m2v0 ( m1 m2 )v共
(2)能量转化规律
系统机械能得减小量等于内能得增加量、
(类似于完全非弹性碰撞)
1 2
m2v02
1 2 ( m1
m2
)v共2 +Q
两棒产生焦耳热之比:
Q1 R1
Q2 R2
无外力等距双棒
5、几种变化: (1)初速度得提供方式不同 (2)磁场方向与导轨不垂直
B2l 2
电动式单棒
7、稳定后得能量转化规律
Imin E
Imin E反
I
2 min
(
R
r)
mgvm
8、起动过程中得三个规律
(1)动量关系: BLq mgt mvm 0
(2)能量关系:
qE
QE
mgS
1 2
mvm2
(3)瞬时加速度: a FB mg = B (E Blv)l g
m
q n Bl s
棒2:
a2
F FB m2
只要a2>a1, (v2-v1)
I FB
a1 a2
当a2=a1时 v2-v1恒定 I恒定 FB恒定 两棒匀加速

高考物理全真复习- 导体棒切割磁感线问题分类解析

高考物理全真复习- 导体棒切割磁感线问题分类解析

导体棒切割磁感线问题分类解析电磁感应中,“导体棒”切割磁感线问题是高考常见命题。

解此类型问题的一般思路是:先解决电学问题,再解决力学问题,即先由法拉第电磁感应定律求感应电动势,然后根据欧姆定律求感应电流,求出安培力,再往后就是按力学问题的处理方法,如进行受力情况分析、运动情况分析及功能关系分析等。

导体棒切割磁感线的运动一般有以下几种情况:匀速运动、在恒力作用下的运动、恒功率运动等,现分别举例分析。

一、导体棒匀速运动导体棒匀速切割磁感线处于平衡状态,安培力和外力等大、反向,给出速度可以求外力的大小,或者给出外力求出速度,也可以求出功、功率、电流强度等,外力的功率和电功率相等。

例1. 如图1所示,在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行金属导轨MN和PQ,导轨电阻忽略不计,在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻。

导轨上跨放着一根长为L=0.2m,每米长电阻r=2.0Ω/m的金属棒ab,金属棒与导轨正交放置,交点为c、d,当金属棒在水平拉力作用于以速度v=4.0m/s向左做匀速运动时,试求:图1(1)电阻R 中的电流强度大小和方向;(2)使金属棒做匀速运动的拉力;(3)金属棒ab 两端点间的电势差;(4)回路中的发热功率。

解析:金属棒向左匀速运动时,等效电路如图2所示。

在闭合回路中,金属棒cd 部分相当于电源,内阻r cd =hr ,电动势E cd =Bhv 。

图2(1)根据欧姆定律,R 中的电流强度为I E R r Bhv R hrcd cd =+=+=0.4A ,方向从N 经R 到Q 。

(2)使金属棒匀速运动的外力与安培力是一对平衡力,方向向左,大小为F =F 安=BIh =0.02N 。

(3)金属棒ab 两端的电势差等于U ac 、U cd 与U db 三者之和,由于U cd =E cd -Ir cd ,所以U ab =E ab -Ir cd =BLv -Ir cd =0.32V 。

《电磁感应》说课及演示

《电磁感应》说课及演示

实验现象
当原边接入电源时,灯泡亮起 并发出光亮,电压表显示副边 电压值
实验步骤
将变压器原边接入电源,副边 接灯泡和电压表,观察灯泡亮 度和电压表示数
实验结论
变压器通过电磁感应原理实现 电压变换,可将高电压变为低
电压或低电压变为高电压
演示实验三:LC振荡电路及谐振现象
实验器材
LC振荡电路、示波器
实验步骤
基础题型
包括填空题、选择题等,主要考察学 生对电磁感应基本概念和规律的掌握 情况。
计算题型
涉及电磁感应定律的应用、电路分析 等,要求学生能够运用所学知识进行 定量计算。
综合应用题
结合生活实际或科技前沿,设计具有 挑战性的综合应用题,培养学生分析 问题和解决问题的能力。
难分层
根据学生的学习水平和能力差异,设 置不同难度的作业题目,以满足不同 层次学生的需求。
通过计算机仿真软件模拟电磁感应现 象,直观展示磁场、电场和电流的分 布情况
引入现代教学技术,如虚拟现实、增 强现实等,打造沉浸式实验体验环境, 提高学生学习兴趣和参与度
04 课堂互动与讨论环节安排
提问环节设置及预期效果
设置引导性问题
通过提出与电磁感应相关的引导 性问题,激发学生的学习兴趣和 好奇心。
手定则判断感应电流的方向更为简便。
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律
电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
法拉第电磁感应定律的应用
计算感应电动势的大小,分析电磁感应现象中的能量转化问题等。
法拉第电磁感应定律与楞次定律的关系
法拉第电磁感应定律是楞次定律的补充,它定量地描述了感应电动势的大小与磁通量变化 率的关系。

导线切割磁感线运动解读课件

导线切割磁感线运动解读课件

磁感线的特点
磁感线是封闭的曲线,总 是从N极指向S极,同一磁 体上的不同位置的磁感线 方向不同。
磁感线的绘制
可以通过铁屑或小磁针在 磁体周围撒放,观察铁屑 或小磁针的排列来绘制磁 感线。
导线切割磁感线运动的定义
导线切割磁感线运动的定义
当导线在磁场中运动时,如果导线的方向与磁场的方向不平行, 那么导线就切割了磁感线。
磁场的基本性质
01
02
03
磁场的存在
磁场是一种特殊的物质, 它的存在是由于磁体的存 在而产生的。
磁场的性质
磁场具有方向性和强度, 不同位置的磁场方向和强 度不同。
磁场的单位
常用的磁场单位是特斯拉 (T)和奥斯特(Oe)。
磁感线的概念
磁感线的定义
磁感线是指通过磁体表面 的一系列曲线,每条曲线 都表示一个磁场的方向。
电流变换
通过改变变压器中的匝数比,还可以实现电流的变换。例如,当次级线圈的匝数比初级线 圈少时,次级线圈中的电流会比初级线圈中的电流大。
阻抗匹配
变压器还可以用于阻抗匹配,即将不同阻抗的电路进行匹配,以实现信号的传输和放大。
05
导线切割磁感线运动的 实验验证
实验设计思路
理论背景
导线切割磁感线运动是电磁感应现象的重要应用之一,当导线切割磁感线时,导线两端会感应出电动势,产生电流。 这一现象在日常生活中有广泛的应用,如发电机、变压器等。
实验目的
通过实验验证导线切割磁感线时产生的电动势和电流,加深对电磁感应现象的理解。
实验设备
电源、磁铁、导线、电流表、电压表等。
实验操作步骤
1. 将电源、磁铁、导线、电流 表和电压表按照正确的方法连 接起来,形成一个闭合回路。

a棒切割磁感线运动a棒两端的电势差

a棒切割磁感线运动a棒两端的电势差

a棒切割磁感线运动a棒两端的电势差当我们拿起一根a棒时,也许很少有人会想到,这个看似普通的物体竟然能够切割磁感线,产生两端的电势差。

然而,这正是电磁学中一个非常有趣的现象。

我们需要明白什么是磁感线。

磁感线是描述磁场分布的一种方式,通常用曲线表示。

当我们将一根磁感线与a棒相交时,磁感线会被a棒切割,从而产生了一种运动。

这种运动会导致a棒两端的电势差产生。

为了更好地理解这个过程,我们可以想象一下,当我们将a棒放在磁场中时,磁感线就像是无数条细丝一样,穿过了a棒。

当我们移动a棒时,就好像在剪断这些细丝,从而改变了磁感线的分布。

当磁感线被剪断时,电场就会产生。

这是因为磁场和电场之间存在一种紧密的联系,即麦克斯韦方程组。

根据这个方程组,磁感线的变化会产生涡旋电场,从而形成电势差。

这个现象在生活中有许多实际应用。

比如,发电机就是利用了这个原理。

当我们转动发电机的转子时,磁感线就会被切割,产生电势差,从而产生电流。

这就是电磁感应的原理。

除了发电机,a棒切割磁感线运动还有其他一些应用。

例如,磁力计就是利用a棒切割磁感线来测量磁场强度的仪器。

当a棒切割磁感线时,会产生一个与磁场强度成正比的电势差,从而可以通过测量电势差来确定磁场强度。

总的来说,a棒切割磁感线运动a棒两端的电势差是一种有趣且实用的现象。

通过这种现象,我们可以更好地理解电磁学中磁场和电场的关系。

同时,也为我们提供了很多实际应用的可能性。

无论是发电机还是磁力计,都离不开a棒切割磁感线这个基本原理。

让我们一起探索电磁学的奥秘,感受科学的魅力吧!。

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的速度变为初速度的3/4时,cd棒的加速度是多少
b
dB
L
v0
a
c
解:ab棒向cd棒运动时,产生感应电流.ab棒和cd
棒受到安培力作用分别作减速运动和加速运动. ,
在ab棒的速度大于cd棒的速度时,回路总有感应电
流,ab棒继续减速,cd棒继续加速.两棒速度达到
相同后,不产生感应电流,两棒以相同的速度v 作
∴v ′= v0 / 4
a 3 v0 /4 c v ′
此时回路中的感应电动势和感应电流分别为
E=BL(3/4v0 -v ′)= BLv0/2 I=E/2R = BLv0/4R 此时cd 棒所受的安培力 F=BIL
cdv0 4mR
④ ⑤ ⑥ ⑦
8
• 例2,两根相距为d =0.20m的金属导轨固定在同
匀速运动.
b
dB
L
v0
ac
(1)从初始至两棒达到速度相同的过程中,两
棒总动量守恒,
mv0 =2mv

根据能量守恒,整个过程中产生的总热量
Q=1/2×mv02 -1/2×2mv2 =1/4×mv02 ②
(2)设ab棒的速度变为初速度的3/4时,cd棒的
速度为v′,则由动量守恒可知
b
dB
mv0 =m3/4v0+mv ′ ③ L
V
V
F=
B
2d r
2v
=3.2×10-2 N
图3
(2)在两金属杆增加距离ΔL的过程中,产生的热量
Q=2FΔL/2=FΔL=1.28×10 -2J
油田三高高二物理组
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电磁感应中金属棒切割磁感线问 题..
二根导体等间距时
物理模型:如图所示,在水平光滑平行的金属导轨上放
质量分别为m1与m2的金属棒ab与cd,导轨间距为 L,导轨电阻不计,二金属棒的电阻都为R,整个装置
处于磁感强度为B的匀强磁场中,现从静止开始突然使
ab棒具有初速度V0,试问(1)怎样求感应电动势?
能的观点:
m1V0=(m1+m2)V共 da V0
cb
安培力做负功
动能
电能 安培力做正功
动能
(ab棒)
电流做功
(cd棒)
内能 (电阻)
Q1 2m 1v21 2(m 1m 2)v共 2
例1,两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面 内,两导轨间的距离为L,导轨上面横放着两根导体棒ab 和cd,构成矩形回路,如图1所示,两导体棒的质量皆为 m,电阻皆为R,回路中其余部分的电阻不计在整个导轨 平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B,设两 导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行,开始时,棒cd静止, 棒ab有指向棒cd的初速度V0,若两导体棒在运动中始终 不接触,求:(1)在运动中产生的焦耳热(2)当ab棒
一水平面内并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场 的磁感应强度B=0.20T,导轨上面横放着两条金 属棒,构成金属闭合回路,每条金属棒的电阻为 r=0.25,回路中其余部分的电阻不计,已知两金属 细棒在平行于导轨的拉力作用下沿导轨朝相反方 向匀速平移,速度大小都是V=5.0m/s,如图3所 示,不计导轨上的摩擦.求:(1)每条细棒上的 拉力大小(2)两金属细棒在间距增加为0.40m的 滑动过程中共产生的热量Q.
V
V
图3
解(1)设匀强磁场方向竖直向上.在两金属杆匀速平移的过程中, 等效电路如图所示,即两杆可以等效为两个串联的同样的电源 (E0).根据能量转化和守恒定律,当杆匀速运动时,两拉力(F) 的机械总功率等于闭合电路的热功率,即
P=2Fv=
(2E0)2 2r
(2Bd)v2 2r
r E0
r E0
图4
所以,每根金属杆受到的拉力大小为
(2)导体棒的运动情况如何?(3)ab棒的最大加速
度am与最小速度Vm(4)能量是怎样转化的和整个过
程产生的热量Q。(5)通过cd棒的电d量 a
力的观点:
V0
ab:F安=BIL cd:F’安=BIL
a≠0 a’≠0
V V’
当ca=0b时,二
个V相等,稳定
动量的观点:
相当于一次完全非弹性碰撞
二安培力等大反向, 相当于内力
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