内容正文:
电磁感应中的能量转化与守恒
第一章第5节
能量既不会凭空 ,也不会凭空 ,它只能从一种形式 为另一种形式,或者从一个物体 到另一个物体,在 或 的过程中,能量的总量保持 。
1.能量守恒定律:
产生
消失
转化
转化
转移
转移
2.功能关系:功是能量转化的 。
量度
数量关系:做了 功就有 能量发生转化。
多少
多少
不变
因果关系:做功使得能量发生转化。
做功
能量变化
重力做功
重力势能变化
弹力做功
弹性势能变化
合外力做功
动能变化
除弹力和重力之外其他力做功
机械能的变化
一对滑动摩擦力对系统做功
系统内能的变化
电场力做功
电势能变化
功是能量转化的量度
电流做功
电能变化
能量变化与做功的过程密切相关
电磁感应的实质是不同形式的能量转化为电能的过程。
R
B均匀增大
机械能
磁场能
电能
电能
两种典型的电磁感应现象
由于导体切割磁感线产生的感应电动势,我们叫动生电动势。
由于变化的磁场产生的感应电动势,我们叫感生电动势。
N
S
切割
R
?
?
三峡水电站
三峡水电站的工作原理?能量的转化情况?
机械能转化为电能
电磁感应现象
既然功是能量转化的量度,那么在电磁感应现象中 ,用什么力做功量度电能的转化呢?
a
×××××
×××××
×××××
×××××
F
R
B
b
【例题1 】如图所示,设运动导体ab长为L,速度为v,匀强磁场的磁感应强度为B,闭合电路总电阻为R。探究为了保持导线匀速运动,外力F所做的功W外的和感应电流的电功W电的关系。
杆ab产生的感应电动势
BLv
E=
感应电流I= =
v
F安
杆ab受到的安培力 F安= , 方向:水平向左
保持匀速运动所需外力
a
×××××
×××××
×××××
×××××
F
R
B
b
v
F安
设 时间内,外力所做的功
而此时间内,感应电流的电功
可见
结论:在电磁感应中,产生的电能是通过外力克服安培力做功转化而来的,外力做了多少功,就有多少电能产生
可以