2.3电磁感应定律的应用 课件-2022-2023学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册

2.3电磁感应定律的应用 如图是公路上安装的一种测速“电子眼”。在“电子眼”前方路面下间隔一段距离埋 设两个通电线圈，当车辆通过线圈上方的道路时，会引起线圈中电流的变化，系统根 据两次电流变化的时间及线圈之间的距离，对超速车辆进行抓拍。 下列判断正确的是( ) A．汽车经过线圈会产生感应电流 B．线圈中的电流是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的 C．“电子眼”测量的是汽车经过第二个线圈的瞬时速率 D．如果某个线圈出现故障，没有电流，“电子眼”还可以正常工作 A 法拉第1831年造了第一台发电机，可真正将发电机大规模用于发电却是近50年后才得以实现。你如何看待？ 工厂生产流水线上通过水平绝缘传送带输送相同大小的铜线圈，线圈在传送带上等距排列，且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出不闭合的不合格线圈，在垂直于传送带运动方向的条形区域内加上垂直于传送带平面的匀强磁场，通过观察穿过磁场区域后的铜线圈间距，就能确认哪些线圈不合格 问题1:上述1—6个铜线圈，哪一个是不合格的？ 问题2:经过上述检测装置就一定能把问题线圈检测出来么？ C 1.有没有电动势？ 2.有几个电动势？ 3.有电动势，又有闭合线圈，为什么没有电流？ 4.电路分析！ 变：1中饶AB三等分点转，AB=L,电动势多大？ 【例题分析】 如图所示，长为L的铜棒OA在垂直于匀强磁场的平面上绕点O以角速度ω匀速转动，磁场的磁感应强度为B。求铜棒中感应电动势的大小，并分析O、A两点电势的高低。 【分析】 【解】 设在△t时间内，铜棒转过的角度为α，则： 此过程铜棒扫过的面积     此过程磁通量的变化量   所以 根据右手定则，若连接铜棒两端形成回路，铜棒中电流方向将由A指向O。铜棒相当于 电源，在电源内部电流方向从电源的负极指向正极，故点O的电势高，点A的电势低。 1.在例题中，能否根据E=BLv计算感应电动势的大小? 2.能否根据楞次定律判断电势高低？ 3.参考例题中的物理模型，发挥想象力，设计一款运用于生 活、生产或科研的产品，并与同学们进行交流分享。 【例题·探究】 【总结】 在例题中，铜棒旋转做切割磁感线运动产生了感应电动势，如果通过导线与铜 棒组成闭合回路，则回路中将产生感应电流。如果将很多根铜棒连成一体组成一 个导体圆盘在磁场中持续转动，则产生的感应电流将更大，这就是发电机的雏形。 基于例题中的思路，1831年10月，法拉第将一个由紫铜制成的圆盘置 于蹄形磁极之间，发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机， 如图所示。 圆盘的圆心处固定一个摇柄，圆盘的边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴。当转 动摇柄使铜盘旋转起来时，与电刷连接的电流计显示电路中产生了持续的电流。 例题2：2012年11月，我国歼－15舰载机（如图甲所示）在“辽宁号”航空母舰上着舰成功，它的阻拦系统原理如图乙所示，飞机着舰时，通过阻拦索对飞机施加作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。新一代航母阻拦系统的研制，则从阻拦索阻拦转向了引入电磁学模型的电磁阻拦技术，其基本原理如图丙所示，飞机着舰时钩住轨道上的一根金属棒并关闭动力系统，在磁场中共同滑行减速。阻拦索与金属棒绝缘。 甲 乙 丙 （1）试分析电磁阻拦相对于阻拦索阻拦的优点。 （2）试分析电磁阻拦中，飞机从钩住金属棒到停下来的整个过程做怎样的运动。 乙 丙 练习：如图所示，水平放置于磁感应强度为 匀强磁场中的光滑导轨上，导轨的宽度为 ，有一根导体棒 ，用恒力 作用在 上，由静止开始运动，回路总电阻为 ，分析 的运动情况，并求 的最大速度。 1、确定电源 用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向。 电磁感应定律中的力学问题的分析步骤 2、分析电路结构，求电流 3、分析受力情况 4、利用动力学知识求解 $