電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用

1、學(xué)科：物理學(xué)科：物理教學(xué)內(nèi)容：電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容：電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用【基礎(chǔ)知識(shí)歸納】【基礎(chǔ)知識(shí)歸納】與本章知識(shí)有關(guān)的綜合題主要表現(xiàn)在以下幾方面：1電磁感應(yīng)問(wèn)題與電路問(wèn)題的綜合電磁感應(yīng)提供電路中的電源，解決這類電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題，一方面要考慮電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律如右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律等；另一方面還要考慮電路中的有關(guān)規(guī)律，如歐姆定律、串并聯(lián)電路的性質(zhì)等，有時(shí)可能還會(huì)用到力學(xué)的知識(shí)2電磁感應(yīng)中切割磁感線的導(dǎo)體要運(yùn)

2、動(dòng)，感應(yīng)電流又要受到安培力的作用，因此，電磁感應(yīng)問(wèn)題又往往和力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起，解決電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題，一方面要考慮電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律；另一方面還要考慮力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，要將電磁學(xué)和力學(xué)的知識(shí)綜合起來(lái)應(yīng)用【方法解析】【方法解析】1電磁感應(yīng)中的電路分析在電磁感應(yīng)中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)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(duì)用電器供電在回路中形成電流

3、2電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)分析和能量分析切割磁感線的導(dǎo)體作為一個(gè)電磁學(xué)研究對(duì)象有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流、兩端電壓、電流做功、電阻發(fā)熱等問(wèn)題；作為一個(gè)力學(xué)對(duì)象有受力、加速度、動(dòng)能、能量及其變化等問(wèn)題；所以電磁感應(yīng)和力學(xué)知識(shí)發(fā)生聯(lián)系是必然的由于這類問(wèn)題中物理過(guò)程比較復(fù)雜，狀態(tài)變化過(guò)程中變量比較多，關(guān)鍵是能抓住狀態(tài)變化過(guò)程中變量“變”的特點(diǎn)和規(guī)律，從而確定狀態(tài)變化過(guò)程中的臨界點(diǎn)，求解時(shí)注意從動(dòng)量、能量的觀點(diǎn)出發(fā)，運(yùn)用相應(yīng)的規(guī)律進(jìn)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(dǎo)軌傾斜放置，其下端連接一個(gè)燈泡，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面，當(dāng)ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，小燈泡獲得的功率為P0，除燈泡外，其他電阻不計(jì)，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(gè)電阻為原來(lái)一半的燈泡B把磁感應(yīng)強(qiáng)度B增為原來(lái)的2倍C換一根質(zhì)量為原來(lái)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(yùn)動(dòng)的速度為v＝??30cos3

5、0sin22LBmgR＝23215.05.02.01005.022?????ms＝3.7ms【說(shuō)明】受力分析時(shí)要特別注意安培力總跟磁場(chǎng)方向垂直本題中金屬桿運(yùn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)方向成30角，求電動(dòng)勢(shì)時(shí)要用公式E＝BLvsinθ，但是金屬桿卻是和磁場(chǎng)方向垂直的，安培力為F安＝BIL，而不是F安＝BILsinθ【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)本例說(shuō)明導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算及電磁感應(yīng)問(wèn)題與力學(xué)綜合問(wèn)題的分析方法［例3］如圖12—3—

6、4所示，一個(gè)半徑為r的銅圓盤可以繞垂直于其盤面的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤所在區(qū)域內(nèi)有方向垂直于盤面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，盤的邊緣纏繞著一根細(xì)長(zhǎng)線，線的一端掛著質(zhì)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(guò)滑片與盤的邊緣保持良好接觸，不計(jì)銅盤的電阻，不計(jì)摩擦，現(xiàn)由靜止釋放物體A，銅盤也由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，試求銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角速度所能達(dá)到的最大值圖12—3—4【解析】解答本題的思路有兩個(gè)其一，當(dāng)圓盤角速度達(dá)到最大時(shí)，圓盤所受合力矩為零，此