第2章 素养培优课5　电磁感应中的电路及图像问题— 2020-2021同步新教材人教版（2019）高中物理选择性必修第二册讲义

素养培优课(五)　电磁感应中的电路及图像问题 培优目标：1.进一步理解公式E＝n与E＝Blv的区别和联系，能够应用两个公式求解感应电动势。　2.掌握电磁感应现象中电路问题的分析方法和解题基本思路。　3.综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电磁感应中的图像问题。 电磁感应中的电路问题 1.对电源的理解 (1)在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，如切割磁感线的导体棒、内有磁通量变化的线圈等，这种电源将其他形式的能转化为电能。 (2)判断感应电流和感应电动势的方向，都是利用相当于电源的部分根据右手定则或楞次定律判定的。实际问题中应注意外电路电流由高电势处流向低电势处，而内电路则相反。 2．对电路的理解 (1)内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈，外电路由电阻、电容等电学元件组成。 (2)在闭合电路中，相当于“电源”的导体两端的电压与真实的电源两端的电压一样，等于路端电压，而不等于感应电动势。 3．解决电磁感应中的电路问题的基本思路 (1)明确哪部分导体或电路产生感应电动势，该导体或电路相当于电源，其他部分是外电路。 (2)用法拉第电磁感应定律或切割磁感线公式确定感应电动势的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向。 (3)分清内外电路，画出等效电路图。 (4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解。 【例1】　如图所示，MN、PQ为平行光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计)，MN、PQ相距L＝50 cm，导体棒AB在两轨道间的电阻为r＝1 Ω，且可以在MN、PQ上滑动，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，整个装置放在磁感应强度为B＝1.0 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用外力F拉着AB棒向右以v＝5 m/s的速度做匀速运动。求： (1)导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向； (2)导体棒AB两端的电压UAB。 [解析]　(1)导体棒AB产生的感应电动势 E＝BLv＝2.5 V 由右手定则知，AB棒上的感应电流方向向上，即沿B→A方向。 (2)R并＝＝2 Ω I＝ A＝ UAB＝IR并＝ V≈1.7 V。 [答案]　(1)2.5 V　B→A方向　(2)1.7 V 导体棒在匀强磁场运动过程中的变与不变 (1)外电阻的变与不变 若外电路由无阻导线和定值电阻构成，导体棒运动过程中