第七次课电磁感应中的能量转化与守恒VIP专享

勤奋！博学！笃志！感恩！ 1 第七次课 电磁感应中的能量转化与守恒（学案） 【学习目标】 1.会分析计算电磁感应中的安培力参与的导体的运动及平衡问题。 2.会分析计算电磁感应中能量的转化与转移。 【知识梳理】 一、电磁感应中的动力学问题分析 导体两种状态及处理方法 1.导体的平衡态——静止状态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.导体的非平衡态——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。 3.通电导体在磁场中将受到安培力的作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起。解决的基本方法： （1）用法以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）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。 二、电磁感应中的能量问题分析 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.求解思路 (1)若回路中电流恒定，可以利用电路结构及W＝UIt或 Q＝I2Rt直接进行计算。 (2)若电流变化，则：①利用安培力做的功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功；②利用能量守恒求解：若只有电能与机械能的转化，则机械能的减少量等于产生的电能。 三、在电磁感应中的动力学问题中有两类常见的模型 勤奋！博学！笃志！感恩！ 2 类型 “电—动—电”型 “动—电—动”型 示 意 图 已知 棒ab长L，质量m，电阻R；导轨光滑水平，电阻不计 棒ab长L，质量m，电阻R；导轨光滑，电阻不计 分 析 S闭合，棒ab受安培力F＝BLER，此时a＝BLEmR，棒ab速度v↑→感应电动势BLv↑→电流I↓→安培力F＝BIL↓→加速度a↓，当安培力F＝0 时，a＝0，v最大，最后匀速 棒ab释放后下滑，此时a＝gsin α ，棒ab速度v↑→感应电动势E＝BLv↑→电流I＝ER↑→安培力F＝BIL↑→加速度a↓，当安培力F＝mgsin α 时，a＝0，v最大，最后匀速...