第1、2章 电磁感应 楞次定律和自感现象 课件

课件22张PPT。第1、2章 电磁感应 楞次定律和自感现象体系构建1.楞次定律的应用规律
(1)阻碍原磁通量的变化——增反减同
(2)阻碍物体间的相对运动——来拒去留
(3)阻碍回路面积的变化——增缩减扩
(4)阻碍自身电流的变化——增反减同方法总结 如图9－1所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度)．当磁铁匀速向右通过线圈正下方时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是图9－1A．摩擦力方向一直向左
B．摩擦力方向先向左、后向右
C．感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针
D．感应电流的方向顺时针→逆时针
【解析】　根据蹄形磁铁的磁场特点，可以把磁铁匀速向右通过线圈的过程分为4个阶段：(1)N极靠近线圈→N极处于线圈正中央，线圈中的磁通量向上并增加；(2)N极处于线圈正中央→线圈处于N极与S极正中央，该过程线圈中的磁通量向上并减小到零；(3)线圈处于N极与S极正中央→S极处于线圈正中央，该过程线圈中的磁通量向下并增加；
(4)S极处于线圈正中央→S极离开并远离线圈，该过程线圈中的磁通量向下并减小．根据楞次定律不难判断出，这四个阶段线圈中产生的感应电流方向分别是：顺时针→逆时针→逆时针→顺时针．至于线圈的受力情况，可以根据楞次定律的重要推论“感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的相对运动”来判断线圈受到薄板的摩擦力方向一直向左．
【答案】　AC
1.电路问题的求解方法
2．图象问题的求解方法
(1)明确图象的种类．(2)分析电磁感应的具体过程．(3)结合相关规律写出函数表达式．(4)根据函数关系画图象或进行图象分析． 如图9－2所示，水平面上固定一个由均匀金属杆制成的“∠”导轨ACD，θ＝37°，匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度B＝0.4 T，另一根保持与导轨ACD接触良好，并保持与CD杆垂直．用水平拉力F向右拉动MN，使其从C点起以v＝4 m/s的速度向右匀速运动．金属杆和导轨的电阻都是r＝0.3 Ω/m，其余电阻忽略不计．试在下面的坐标系中(如图9－3)分别作出F－t图象和I－t图象，标出必要的坐标值．图9－2图9－3【解析】　本题首先应把导体棒的有效切割长度、闭合回路的导线总长度用时间t表示出来，再利用相关公式写出回路中的电流I和拉力F随时间t而变化的关系式，最后再画出相关图象．图象为：
【答案】　略1.动力学问题
(1)首先明确两大研究对象的相互制约的关系：
(2)抓住一个重要特点：在力和运动的关系中，要注意分析导体受力，判断导体加速度方向、大小及变化；加速度等于零时，速度最大，导体最终达到稳定状态是该类问题的重要特点．
(3)列动力学方程或平衡方程求解．2．能量问题
(1)安培力做的功是电能和其他形式的能之间相互转化的“桥梁”，用框图表示如：
(2)在利用能量守恒解决电磁感应中的问题时，除分析安培力做功导致能量转化外，还要注意分析其他力做功引起的能量转化，即参与能量转化的形式要考虑周全，要考虑准确哪些形式的能量增加，哪些形式的能量减少． 如图9－4所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，两导轨间距L＝1 m，导轨的电阻可忽略．M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量m＝1 kg、电阻r＝0.2 Ω的均匀直金属杆ab放在两导轨上，与导轨垂直且接触良好．整套装置处于磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．自图示位置起，杆ab受到大小为F＝0.5v＋2(式中v为杆ab运动的速度，力F的单位为N)、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用，由静止开始运动，测得通过电阻R的电流随时间均匀增大．g取10 m/s2，sin 37°＝0.6.
图9－4
(1)试判断金属杆ab在匀强磁场中做何种运动，并写出推理过程；
(2)求电阻R的阻值；
(3)已知金属杆ab自静止开始下滑x＝1 m的过程中，电阻R上产生的焦耳热为Q1＝0.8 J，求该过程需要的时间t和拉力F做的功W.
【解析】　(1)金属杆做匀加速运动(或金属杆做初速度为零的匀加速运动)．
【答案】　(1)见解析　(2)0.3 Ω
(3)0.5 s　 J