内容正文:
1.4 电磁感应的案例分析
学习目标
思维脉络
1.知道什么是反电动势,会用电磁感应定律判定反电动势的方向。
2.理解具有反电动势的电路中的功率关系。
3.掌握电磁感应现象中的能量转化与守恒问题,并能用来处理力、电综合问题。
一
二
一、反电动势
电动机转动时,线圈因切割磁感线,所以会产生感应电动势。线圈中产生的感应电动势跟加在线圈上的电压方向相反。把这个跟外加电压方向相反的感应电动势叫做反电动势。
一
二
二、功率关系
具有反电动势的电路中的功率关系:IU-IE反=I2R,IU是电源供给电动机的功率(输入功率),IE反是电动机输出的机械功率(输出功率), I2R是电动机回路中损失的热功率。
练一练
关于反电动势,下列说法中正确的是( )
A.只要线圈在磁场中运动就能产生反电动势
B.只要穿过线圈的磁通量变化,就产生反电动势
C.电动机在转动时线圈内产生反电动势
D.反电动势就是发电机产生的电动势
解析:反电动势是与电源电动势相反的电动势,其作用是削弱电源的电动势。产生反电动势的前提是必须有电源存在,选项C正确。
答案:C
探究一
探究二
探究三
电磁感应中的能量转化与守恒
问题导引
电磁感应现象中如何实现能量的转化过程?
提示在电磁感应现象中,克服安培力做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程,安培力做正功的过程就是将电能转化为其他形式的能的过程。
探究一
探究二
探究三
名师精讲
1.电磁感应现象中的能量守恒
能量守恒定律是自然界中的一条基本规律,电磁感应现象当然也不例外。电磁感应现象中,从磁通量变化的角度来看,感应电流总要阻碍原磁通量的变化;从导体和磁体相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍它们的相对运动。电磁感应现象中的“阻碍”正是能量守恒的具体体现,在这种“阻碍”的过程中,其他形式的能转化为电能。
2.电磁感应中的能量转化
(1)电磁感应现象的实质是其他形式的能和电能之间的转化。
(2)感应电流在磁场中受安培力,外力克服安培力做功,将其他形式的能转化为电能,电流做功再将电能转化为内能。
(3)电流做功产生的热量用焦耳定律计算,公式为Q=I2Rt。
探究一
探究二
探究三
3.求解电磁感应现象中能量守恒问题的一般思路
(1)分析回路,分清电源和外电路。
在电磁感应现象中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就