電磁感應規(guī)律的綜合應用

1、學科：物理學科：物理教學內容：電磁感應規(guī)律的綜合應用教學內容：電磁感應規(guī)律的綜合應用【基礎知識歸納】【基礎知識歸納】與本章知識有關的綜合題主要表現(xiàn)在以下幾方面：1電磁感應問題與電路問題的綜合電磁感應提供電路中的電源，解決這類電磁感應中的電路問題，一方面要考慮電磁學中的有關規(guī)律如右手定則、法拉第電磁感應定律等；另一方面還要考慮電路中的有關規(guī)律，如歐姆定律、串并聯(lián)電路的性質等，有時可能還會用到力學的知識2電磁感應中切割磁感線的導體要運

2、動，感應電流又要受到安培力的作用，因此，電磁感應問題又往往和力學問題聯(lián)系在一起，解決電磁感應中的力學問題，一方面要考慮電磁學中的有關規(guī)律；另一方面還要考慮力學中的有關規(guī)律，要將電磁學和力學的知識綜合起來應用【方法解析】【方法解析】1電磁感應中的電路分析在電磁感應中，切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的回路將產生感應電動勢，則該導體或回路就相當于電源將它們接上電容器可以使電容器充電；將它們接上電阻或用電器可以對用電器供電在回路中形成電流

3、2電磁感應中的動力學分析和能量分析切割磁感線的導體作為一個電磁學研究對象有感應電動勢、感應電流、兩端電壓、電流做功、電阻發(fā)熱等問題；作為一個力學對象有受力、加速度、動能、能量及其變化等問題；所以電磁感應和力學知識發(fā)生聯(lián)系是必然的由于這類問題中物理過程比較復雜，狀態(tài)變化過程中變量比較多，關鍵是能抓住狀態(tài)變化過程中變量“變”的特點和規(guī)律，從而確定狀態(tài)變化過程中的臨界點，求解時注意從動量、能量的觀點出發(fā)，運用相應的規(guī)律進行分析和解答【典型

4、例題精講】【典型例題精講】［例1］如圖12—3—1所示，光滑導軌傾斜放置，其下端連接一個燈泡，勻強磁場垂直于導軌所在平面，當ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時，小燈泡獲得的功率為P0，除燈泡外，其他電阻不計，要使穩(wěn)定狀態(tài)燈泡的功率變?yōu)?P0，下列措施正確的是A換一個電阻為原來一半的燈泡B把磁感應強度B增為原來的2倍C換一根質量為原來的2倍的金屬棒I＝RE③安培力為F安＝BIL④由①②③④解得金屬桿勻速運動的速度為v＝??30cos3

5、0sin22LBmgR＝23215.05.02.01005.022?????ms＝3.7ms【說明】受力分析時要特別注意安培力總跟磁場方向垂直本題中金屬桿運動的方向與磁場方向成30角，求電動勢時要用公式E＝BLvsinθ，但是金屬桿卻是和磁場方向垂直的，安培力為F安＝BIL，而不是F安＝BILsinθ【設計意圖】通過本例說明導體的運動方向與磁場方向不垂直時，感應電動勢的計算及電磁感應問題與力學綜合問題的分析方法［例3］如圖12—3—

6、4所示，一個半徑為r的銅圓盤可以繞垂直于其盤面的中心軸轉動，圓盤所在區(qū)域內有方向垂直于盤面的磁感應強度為B的勻強磁場，盤的邊緣纏繞著一根細長線，線的一端掛著質量為m的物體A電阻R的一端與盤的中心相連接，另一端通過滑片與盤的邊緣保持良好接觸，不計銅盤的電阻，不計摩擦，現(xiàn)由靜止釋放物體A，銅盤也由靜止開始轉動，試求銅盤轉動時角速度所能達到的最大值圖12—3—4【解析】解答本題的思路有兩個其一，當圓盤角速度達到最大時，圓盤所受合力矩為零，此