教科版高中物理选修3-2第1章第5节电磁感应中的能量转化与守恒(共28张PPT)

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 电磁感应的实质是不同形式的能量转化为电能的过程。 机械能 磁场能 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。 R B均匀增大 电能 电能 Ｎ Ｓ 切割 R 例1：若导轨光滑且水平，ab开始 静止，当受到一个F=0.08N的向右 恒力的作用，则： 问1：ab将如何运动？ ab的最大速度是多少？ （一）导体切割磁感线类 先做加速度减小的加速运动，后匀速运动 F＝F安 F安＝BIL E=BLVm I＝E/(R+r) B=0.5T =4Ω r=1Ω l =0.4m F R a b F安 例1：若导轨光滑且水平，ab开始 静止，当受到一个F=0.08N的向右 恒力的作用，则： 问2：ab速度为10m/s时，总电功率为多少？克服安培力的功率为多少？外力的功率为多少？能量是如何转化的？ （一）导体切割磁感线类 P电=P克服安=P外＝0.8W 其它形式 能量 W克服安 W电流 问3：ab速度为5m/s时，总电功率为多少？克服安培力的功率为多少？外力的功率为多少？能量是如何转化的？ P电=P克服安=0.2W< P外＝0.4W 电能 W电流 动能 其它 形式 能量 W克服安 WF-W克服安 B=0.5T =4Ω r=1Ω l =0.4m F R a b 电能 热 能 热能 F安 小结1： （一）导体切割磁感线类 W克服安=△E电 思考：在导体切割磁感线情况下，安培力如果做正功， 能量又是怎样转化的？如何用做功来量度？ 在导体切割磁感线产生电磁感应现象，我们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克服安= P电 （一）导体切割磁感线类 例题2：如图所示，光滑水平放置的足够长平行导轨MN、PQ的间距为L，导轨MN、PQ电阻不计。电源的电动势E，内阻r，金属杆EF其有效电阻为R，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度