电磁感应中的电路和图像问题讲课教案
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第三节 电磁感应中的电路和图象问题一、电磁感应中的电路问题在电磁感应中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生________,该导体或回路相当于________。
因此,电磁感应问题往往又和电路问题联系在一起。
解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是:(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则)确定感应电动势的________和________;(2)画等效电路图;(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式联立求解。
二、电磁感应中的图象问题电磁感应中常涉及磁感应强度B 、磁通量Φ、感应电动势E 和感应电流I 等随____变化的图线,即B —t 图线、Φ—t 图线、E —t 图线和I —t 图线。
对于导体切割磁感线产生的感应电动势和感应电流的情况,有时还常涉及感应电动势E 和感应电流I 等随______变化的图线,即E —x 图线和I —x 图线等。
这些图象问题大体上可分为两类:由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象,或由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量。
(1)定性或定量地表示出所研究问题的______关系。
(2)在图象中E 、I 、B 等物理量的方向是通过________来反映。
(3)画图象时要注意横、纵坐标的________或表达。
图象问题中应用的知识:左手定则、安培定则、右手定则、________、________、欧姆定律、牛顿定律、函数图象等知识。
1.(2012·广东汕头模拟)用均匀导线做成的正方形线圈边长为l ,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以ΔB Δt的变化率增强时,则( )A .线圈中感应电流方向为ACBDAB .线圈中产生的电动势E =ΔB Δt ·l 22C .线圈中A 点电势高于B 点电势D .线圈中A 点电势低于B 点电势2.半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d ,如图甲所示。
第42讲 电磁感应中的电路和图象问题【教学目标】1.能认识电磁感应现象中的电路结构,并能计算电动势、电压、电流、电功等.2.能由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象或由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量.【教学过程】★重难点一、电磁感应中的电路问题★1.电磁感应中物理量的关系图2.处理电磁感应电路问题的一般思路(1)确定电路电源:用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定则确定感应电动势的大小和方向,电源内部电流的方向是从低电势流向高电势。
(2)分析电路结构:根据“等效电源”和电路中其他元件的连接方式画出等效电路。
注意区别内、外电路,区别路端电压、电动势。
(3)选用规律求解:根据E =BLv 或E =n Δt ΔΦ结合闭合电路欧姆定律、串并联电路知识和电功率、焦耳定律等关系式联立求解。
3.电磁感应中电路问题的题型特点闭合电路中磁通量发生变化或有部分导体做切割磁感线运动,在回路中将产生感应电动势和感应电流。
从而考题中常涉及电流、电压、电功等的计算,也可能涉及电磁感应与力学、电磁感应与能量的综合分析。
【特别提醒】解决电磁感应中的电路问题三步曲【典型例题】如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B0,导轨上端连接一阻值为R的电阻和开关S,导轨电阻不计,两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为m a=0.02 kg和m b=0.01 kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,若将b棒固定,开关S断开,用一竖直向上的恒力F 拉a棒,稳定后a棒以v1=10 m/s的速度向上匀速运动,此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。
(g=10 m/s2)(1)求拉力F的大小;(2)若将a棒固定,开关S闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2;(3)若将a棒和b棒都固定,开关S断开,使磁感应强度从B0随时间均匀增加,经0.1 s后磁感应强度增大到2B0时,a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离。