1.5电磁感应中的能量转化与守恒 课件 -2022-2023学年高二上学期物理教科版选修3-2

1.5 电磁感应中的 能量转化与守恒 做功的过程与能量变化密切相关 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 R B均匀增大 机械能 磁场能 电能 电能 Ｎ Ｓ 切割 R 电磁感应的实质是不同形式的能量转化为电能的过程。 例题1： W克安=E电 在导体切割磁感线产生电磁感应现象中，用外力克服安培力做功来量度有多少其它形式的能量转化为电能。 表达式： P克安=P电 结论： 导体切割磁感线 与运动状态无关！ 例题2： 解：（1）当金属杆匀速下滑时，金属棒重力势能减少的重势能全用于克服安培力做功，转化为电能，被电阻R消耗。设速度为v，在∆t时间内，由能量守恒有： 练习1：如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37o 角下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。（g=10m/s2,sin37o =0.6,cos37o =0.8） （1）求金属棒ab沿导轨方向由静止开始下滑时的加速度； 解：（1） 练习1：如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37o 角下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。求：（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为 8W，求该速度的大小； 解：（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，金属棒重力势能一部分克服摩擦力做功，转化为内能，另一部分克服安培力做功，转化为电能，它等于电路中电阻R消耗的电能，设速度为v，在∆t时间内，由能量守恒有： mgsinθ · v∆t=μmgcosθ · v ∆t +P∆t 代入数据，解得：V=10m/s （3）由P=I2R及I=BLV/R 解得 B=0.4T 用右手定则判断磁