传送带模型分析.docx

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1、传送带模型分析+电磁感应经典解析传送带模型分析1M揩带类别图示滑块可能的运动状况滑块受(三)力分析情景1水平始终加速受力f=mg先加速后匀速先受力f=mg,后f=O情景2水平v0v,始终减速受力f=mgv0v,先减速再匀速先受力f=mg,后f=Ov0v,始终加速受力f=mgV0V,先加速再匀速先受力f=mg,后f=O情景3水平传送带长度/,滑块始终减速到达左端受力f=mg(方向始终向右)传送带K度,V0v,滑减速和反向加速时受6,电应难点突破日光灯自慝现象固通量二、楞次定律1 .楞次定律感应电流总具有这样的万向,即感应电流的磁场总要阻隔引起感应电流的磁通量的变化:楞次定律解决的是感应电流的方向

2、问题。它关系到两个磁场:感应电流的磁场(新产生的电场)和引起感应电流的场原来就有的碳场)。前者和后者的关系不是“同向”或反向”的简单关系,而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。2 .对“阻碍”意义的理解: 1)阻瑞原磁场的变化。“困得”不是陷止,而是“延缓”,感应电流的磁场不会阻止原IS场的变化,只能使原垣场的变化被延缓或者说眦滞了,原磁场的变化担势不会改变,不会发生逆转. 2)阻碍的是原磁场的变化,而不是原密场本身,女噪原枳场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流. 3)阳碍不是相反.当原稿通;即卜时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阴碍其履小;当语体远施导体运动B寸,导体运动将和磁体运动同向,

3、以阻碍其相对运动. 4)由于“阻捐”,为了维持原磁场级化,必须有外力克服这一“阻碍”而假功,从而导致其它形式的能转化为电能.因此楞雄律是能量传化和守恒定律在电融应中的体现. .楞雄律的具体应用1从“阻得碳通量变化”的角度来看,由磁通量计算式O=SSsino可知,磁通量变化力。=它一6】有多冲形式,王要有:S、。不变,8改变,这时40=4BSsmo二微信号:goZhQrIgWU1.ns3、。不交,5改变,这时爪a55sin。8、5不变,。改变,这时40-8S(sm当3、S.。中有两个或三个一起变化时,就要分别计算与、代,再求叱.0:了。(2)从“阻碍才取寸运动”的角度耒看,楞次定律的这个结论可以

4、用能里守恒来解释:既然有感应电流产生,就有苴它能转化为电能。又由于是由相对运动引起的,所以只能是机械能旗少化为电能,表现出物见象就是“阻碍”相对运动。从“阿寻自身电洸变化”的角度来看,皱是自感现象。在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等干“反向阻碍”不是“阻止”。4 .右手定则。对一郃分导在祖场中切割Jg感线产生感应电流的情况,右手定则和楞次定律的结论是完全一致的。这时,用右手定贝度方便一些。5 .楞次定律的应用步分楞;欠定律的应用应该严格按以下四步进行:确定原磁场方向J判定原磁场如何变化(增大还是双小)3确定感应电流的法场方向旧反减同);根据安培硒伊庄感应电流的方向。6 .解法指导:楞次定

5、律中的因果关联楞;欠定律所指示的电磁感应过程中有两个最基本的因果联系,一是感应磁场与原磁场磁通量变化之间的阻碍与被阻碍的关系,二是感应电流与感应M场间的产生和被产生的关系抓住“阻蜀”和“产生”这两个因果关联点是应用楞次定律解;夬物理问题的关键. 2)运用楞;欠定律处理问题的思路的总磁通向里、寇大,所以外环申感应电流Hi场的方向为期卜,由安培定则,外环卬感应电流方向为逆时针。【例3】如图,线圈/中接有如图所示电源,线圈5有一半面枳处在线圈.4中,两线圈平行但不接触,则当开关S闭和Sfi间,按圈5中的感应电流的情况是:()A.无感应电流B.有沿顺时针的感应电流微信号:gcozhorgu1.i100

6、C.有沿逆时针的感应电流D.无去确定解:当开关S闭和尚间,线圈H相当于环形电流,其内部磁感线方向向里,耳外部磁熙身方向啰卜.线圈B有一半面积处在线腹X中,则向里的磁场与向外的磁场制期大。这时就要抓住主驶部分。由于所育同里版感线都从4的内部穿过,所以4的内部向里的磁感线?交雷,4的外部两卜的磁感线茨稀。这样5一半的面积中磁感线是向里且较密,另一半面积中磁感线是期卜目较稀。壬要是以1.三里的磁感线为主,即当开关5闭IDB寸,线圜5中的磁通量由零变为何里,故该隔间磁通量塔加,则产生的感应电流的磁场应向外,因瞪身圈B有沿逆时针的颗电流。答案为C.、【例】如图所示,闭合导体环固定。条形磁铁S极向下以初速

7、度均沿过r51.导体环图心的竖直线下落的过程中,导体环中的感应电流方向如何?rT解:从“阻碍咨通量变化”来看,原敬场方向向上,先增后发,感应电流速场方向先下后上,感应电流方向先顺时针后逆时针。从“阻碍相对运动”耒看,先排斥后吸引,把条形磁铁等效为婢线管,根据“同向电潦互相吸引,反向电流互相排斥”,也有同样的结论。【例5】如豳示,OQ:是矩形导线板成cd的对称轴,H左方有匀强法场。以下哪些情况下附Cd中有感应电注产生?方向如何?A将abed建的评移B将abed三平移C将3以劭为轴转动60D将如Cd以Cd为褥专动60解:A、C两种情况下穿过,Cd的程通量没有发生变化,无感应电流产生。B、D两种情况

8、下原垣通向外,国少,感应电流枳场向外,感应电流方向为MC以例6如图所示装黄中,以杆原耒静止当面杆假如下那些运动时,Cd杆将向右移动?A向右匀速运动B向右加速运动C(三J左加速运动D向左减速运动/-.的件芸QVUI100解:劭勺速运动时,的中感应电流恒定,匕中碳通:S不变,穿过左懒通盘不变化,z:中无感应电流产生,Cd保持静止,A不正确;2向右加速运谢,Z:中的磁逋量向下,场大,通过S的电流万(三K三F,cd(三右移动,B正确,同理可得C不正确,D正确。选B、D【例7】如酬示,当58铁绕66轴匀速传动时,矩形群戈框(不考虑重力将如何运动?解:本题分析方法很多,展筒里的方法罡:从“阻碍相对运动”的

9、角度I;来看,席戈根一定会跟着条形租钱同方两专曲起来。如果不计摩报阻力,最III终导线根将和磁铁转动速度相同J如果考虑摩擦阻力导线根联专递总比条形IjJfi铁转速d退。:3【例8】如图所示,水平面上有两根平行导轨,上面放两根金属棒a、b.当条形磁铁如图向下移力寸不到达导轨平面),。、匕将如1可移动?,解:若按常规用“阻碍诙逋量变化”为惭,则要根据下端碳极的极/性分别曲方寸论,比较繁琐.而且在另淀外b所受磁场力时应i亥以硒极对它们的磁场力为王,不能以方间的磁场力为主(因为HiiS受合i场的作用).如果主注意到:1铁向下插,通过闭合回路的婚诵制增大,由。=35可知希通景有增大蝴势,因此S的相应变化

10、应该使碳通量有淑小的趋势,所以a、5将互相拿近。这样判定比较葡便。【例9】如图所示,绝缘水平面上有两个禽得得近的导体环a、b将f1.条形1国关沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a、&将如何移动?I|斛:根据。=8$,磁铁IsrF移动过程卬,B籽大,所以若过第个环中的/Go垣通堂!再增大的趋势,由于S不可改变,为阻碍增大,导体环应该尽里远,StiK?,所以a&将相互远离。解:无论条形Ian的哪个极为.V极,也无论是顺时针转动还是逆时针转动,在转动90过程中,穿过闭合电路的磁通量总是增大的(条形碳波内、外的磁感线条数相同但方两眼,在线框所围面积内的总诙通里彳啕铁内郃的租感线H1.三相同且培大。

11、而该位置闭合电路所需面枳越大,总展通量越小,所以为阻碍枳通量浩大金属桂帅将向右移动。【例11如图所示,以。灯分别标有“36V40W”和“36V25W”,闭合电建调节R,能使以匕都正常发光。断开电键后重儆实验:电键闭合后看到的现象是什么?稳定后那只灯较亮?再新开电神,又将看到什么现象?解:闭合瞬间,由于电感线圈对电流增大的阻碍作用,将慢慢亮起来,5立即访这时Z的作用相当于一个大电阻;稳定后两灯都正常发光,的功率大,较亮。这时工的作用相当于一只普通的电阻(就是该线圈的刘Bb断开田间,由于电感线圈对电洸减小的阻碍作用,通过的电流将逐渐海小,渐渐变暗到熄灭,而城Z组成同一个闭合回路,所以b灯也将逐渐受

12、暗到熄灭,而且开始还会I砒一下(因为原来有/PA,并且通过&的电流方向与掠来的电流方向相反。这时工相当于一个电源。【例12】如囹所示,用丝线悬挂闭合金属环,悬于。点,虚线左边有匀强跖场,右边没有磁场。金辰环的摆动会很快停F来。试解释这一现象。若整个.zJ空间都有向外的匀强磁场,会有这彳归见象吗?:(5:工:解:只有左边有勺强磁场,金属坏在穿越磁场边界时,由于磁通量发生变*,:化,环内一定会有感应电流产生,根据榜次定律将会阻碍相对运动,所以摆动会很快停下耒,这就是电枳阻尼现象。当然也可以用能量守恒来解蟀:既然有电流产生,就一定有一部分机械能向电能转化,最后电流通过导体转化为内能。若空间都有匀强露

13、场,穿过金属环的碳通量反而不变化了,因此不产生感应电流,因此也就不会阻碍相对运动,摆动就不会很快停下来.三、电出更应在实际生活中的应用例析【例13如图所示是生产中常用的一种延时维电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和/B。线圈A跟电源连接,线圈B的两座在一起,构成一个闭合电路。在拉开开关S的3寸假.弹苓k并不能立即将衔铁D拉起,从而使触头C(连接工作电路)立即离开,过一般时间后触头C才能高开J延时继电罂嘘这样得名的。试说明这种继电器的工作犀理。解析:当夜开开关S时使线图A中电流变小并消失时,铁芯卬的修通量发生了变化(履小,从而在线圈B中激起感应电流,根据榜次定律,感应电流的磁场要阻碍原祖场的派小,

14、这样,就使铁芯中磁场篇痢慢些,因此弹雷K不能立即将衔铁拉起。【例14如图所示是家庭用的“漏电保护器”的关键部分的原理图,其中P是一个变压器铁芯,入户的两根电线”(火线和零线)采用双名环壳法,绕在铁芯的一侧作为原线圈,然后再接入户内的用电修。是一个脱扣开关的控制部分(脱扣开关本身没有画出,它是串联在本图左边的火线和蓼虹t,开关断开时,用户的供电被切断。接在铁芯另一Iw射线圈的两甥丁匕之间,当久方间没有电压时,。使得脱扣开关闭合,当。、方间有电压时,的口开关即断开,使用户断电。用户正常用电时,。、匕之间有没有电压?2)如果某人站在地面上,手误触火线而触电,股扣开关是否会断开?为什么?解析:1)用户

15、正常用电时,%6之间没有电压,因为双线绕成的初级线圈两报导中的电流总是大小相等而方向相反的,芽过铁芯的磁通量总为0,副线圈中不会有感应电动势产生。2)人拈在地面上手误触火线,电渍通过火线和人体而流向大地,不通过零线,这样交反器的铁芯中就会有磁通生的变化,从而;烦产生感应电动势,脱扣开关就会1折开。【例15】在有线电话网中,电话机是通过两条导线和电信局的交换机传送和接收电信号。女瞟不采取措施,发话者的音频信号必会传到自己的受话器中,使自己听到自己的讲话声音,这就是“例音”。较大的何音会影响接听对方的讲话,故必须取小或消除。如图所示是一电话机的消“侧音”电路与交换机的连接示底图。图卬的两个变压器是

16、完全相同的,八b、八&o/六个线圈的匝数相同。打电话时,对着话筒发话,把放大后的音频电压加到变压器解要圈a,从线圈C和匕输出大,15目等但随声频变化的电压,c两端的电压产生的电流A通过线圈。和两导线人电信局的交换机构成回路,再通过交换机传到对方电话机.对方就听到发话者的声音。同时由于线圈e中有电流通过,在线圈/中也会有电压油出,放大后在自己的电话机废话号上发出自己的讲话声,这就是上面讲的恻音为了消除这个恻音,可以把线圈5的电压加在线圈d上,并通过R调节d申的电流乙。那么为达到消他音的目的,1应与()相接J4应与()相接,并使以比(埴“小于”、“大于”、或“等于”)对方讲话时,音频电压通过交换机

17、和两条导线,婵本机,那么通过夫的电流为多少?解析:发话时,假定某一时刻通过线圈。的电流是从上端流入,而且询大,则在线圈C和方上感应的电压都是上正不负,。中形成的电流在变压器铁芯中产生的磁场的磁感线是逆时针方向的J1和3,2和4相接时,匕的感应电压在d中形成的电流在铁芯中产生的磁感?受是顺时针的,由于。和d的匝数相同,只要调节E使。、d中的电流强度才,则。和d产生的磁场就完全抵消,通过线圈/的磁通量始终为零,/中没有感应电动势,受话器中没有发话者的声音,从而消除侧音。对方发话时,从交换机传来的音频电压癖J电话机上,假设某一时刻在线圈。和。中形成的电流是从,的下端流入且增大,则6线圈的I端为负,d

18、线圈的3避为负,感应电压值相同,在加K回路中没有电流,d中不会产生磁场抵消。的磁场,/中有。产生的啦场的电感线通过,碳通量会发+变化,产生感应电动势,放大后在受话器申发出对方的声音。一、法拉第电磁免应定律13去拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小,限穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即E=上丝,在匡际单位制中可以证明区中的F1.,所以有f=3慢。对于匝线圈有E=”孚。zr在导线切割耐感线产生感应电用势的情况下,由法拉第电1甑定律可推出感应电动势的大小是:E=B1.vsm。(。是B与Y之间的夹角)。【例1】如图所示,长Z;宽区的短形圈电阻为R,处于皆感应强度为B的匀强磁场边缘,线圈与S感线垂

19、直。求:将线圈以向右的速度V匀速拉出磁场的过程中,拉力产大小J肋的功率力拉力做的功门依吆金圈中产生的电热QJ通过线圈某一的面的电荷量。解:这是一道基本练习题,要注第注越所用的边长究竟是1.还是,还应该思考一下所求的合物理空与速度V之间有什么关系。(4)Q=3V微信号:Qaozhongwu1.i10Eq=11=1.=与i无关RR特别要注意电热。和电荷g的区别,其中g=x与速度无关!(这个结论以后经常会遇到。【例2】如图所示,竖直放凿的1.形导轨宦为&上雌有电阻R(其余导体部分的电闲都忽略不计)。磁感应强度为B的匀强磁场方f三直于纸面向外。金属棱ab的盾量为m,与导轨接触良好,不计度报。从静止释放

20、后ab保持水平而下滑。试求abT滑的最大速度IU解:海放瞬间而只受重力,开始向下加速运动。随着速度的增大,感应电动势E、感应电流人安培力产者脱之增大,加速度随之覆小。当尸增大到尸=愕时,加速度变为雪,这时劭达到最大速度由尸=号上=刑8,可得匕息评:这道题也是一个史型的习题。要注意该过程中的功能关系:重力做功的过程是束力势能向动能和电能转化的过程,安培力做功的过程是机械能向电筐转化的过程;合外力重力和庆培力)做功的过程是动能增加的过程;电流儆动的过程罡电能向内a济专化的过程。达到稳定速度后,重力势能的羸小全言降与化为电能,电流做功又使电能全合网专化为内能。这时重力的功率等于电动率也等于热功率。进

21、一步讨论:如果在该图上端电电右边安一只电糅,让劭下落一段S&后再闭合电槌,那么闭合电凝后曲的运动情况又将如何?(无论1可时闭合电键,劭可能先加速后匀速,也可能先隔懑后匀速,但最终盘定后的速度总是一样的).【例3】如图所示,U形导植固定在水平面上,右端放有质量为刑的金属棒abfab与导软间的动摩擦用瞰为,它们困或的矩形边长分别为。、1.1,回路的总电阻为X。从E)时刻起,在竖直向上方向加一个防且一I11解:开始的四分之一厕内,8、Ob中的感应电动势方向相同,大小应相加J第二个四分之一J三内穿过线圈的磁通组不变,因此感应电动势为喜,第三个四分之一周期内感应电动势与第一个四分之一周期内大小相同而方向

22、相反J第四个四分之一周期内感应电动势又为尊。感应电动势的最大值为Eu=S罹3,醐为T=2X3,图象如右。3.电限感应中的前量守恒只要有感应电流产生,电磁感应现象中总伴随着能量捌专化。电磁感应的题目往往与能量守恒的知识相结合。这种综合是很重要的。要牢酬立起能量守恒的思想。.-rri-r【例5】如图所示,矩形圈%d店里为冽,窕为d,在里宜平面内由静止自由不落。其下方有如图方向的匀强磁场,磁场上、F边界水平,宽度也为d,线SM边刚进入看场献开始儆匀速运动,那么在线圈穿越磁场的全过程,产生了多少电热?解:2刚迫入磁场就做匀速运动,说明安培力与重力防故于平衡,在下落加粉1程中,生力势能全部转化为电能,电

23、能又全部转化为电热,所以产生电热QT洲加。【例6】如图所示,水平面上甑有杂亍导轨,磁感应强度为8的匀强磁场方向竖亘向下。前中合金做的导体棒动加横葩面枳之比为2:I,长度和导轨的宽均为Z,出的质量为m,电阻为r,开始时ACd都垂直于导轨稳止,不计摩掇。给劭一个向右的I祠冲量,在以后的运动中,Cd的最大速度1.、最大加速度4、产生的电热备是多少?解:给她冲里后,劭获得速度向右运动,回路中产生感应电荒,川受安培力作用而加速,而受安培力而减速;当两者速度相等时,都开始儆匀速运动。所以开始时Cd的加速度最大,最终Cd的速度最大。全过程系统动能的损失能专化为电能,电能又转化为内能。由于孙Cd横截面枳之比为

24、2:1,所以电阻之比r:2,根据.。哽阶R,所以Cd上产生的电热应该是回路中产生的全郃电热的23。又根泥已知得出的初速度为因此有:E-B1.vi.1-与-.F-B1.I.an-,解得.-:f1.最后的共同速度为va=273m,系统动能损失为。Ek=/:6m,H中“上产生电热。=户9二、兔应电量的计算根据法拉第电磁感应定律,在电磁感应现象中,骸穿过闭合电路的招通量发生变化,刃合电路中就会产生感应电流。设在时间4内通过导线前面的电量为9,则根据电流定义弋7=qr及法拉第电磁感应定律E=d&,得:.Emzj,zjo=Z-z=z=z=RRMR如果闭合电路是一个里陋线圈=】,则9=孚.K上式中为线桎的匝

25、赞!,J为相通量的变化量,R为闭合电路的总电阻。可见,在电磁感应J赅中,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生耍应电流,在时间a内通过导线靛面的电量gf又由线圈的匝数”、垣通量的变化量和脂电路的电阻对疾:,与发生磁通量偿化量的时间无关。因此,要快速求得通过导体横翻面枳的电量g,关求是正限求得感通量*噂a。1通量的变化量是指穿过某一面积末时刻的正通量;与穿过这一面枳初时刻的歌通艮之差,即A=-1在计受A时,通常只取其绝对值,如果与反向,U么与的符号相反。线圈在匀强磁场中转动,产生交变电流,在一个周期内*过线圈的磁通星级化里-o,故通过线圈的电量”0。穿过闭合电路垣通堂变化的形式一般

26、有下列几种情况:闭合电路的面积在垂直于诅场方向上的分量5不变,i三应强度8发生变化时,=5S; 2)限感应强度8不变,闭合电路的面积在垂直于碳场方向上的分量5发生变化时,=5ASj 3)由感应强度B与闭合电路的面积在垂直于枳场方向的分量S均发生变化时,=,-1下面举例说明: 例7】如图所示,闭合导线框的质里可以忽不计,将它从如图所示的位置匀速拉出勺强磁场。若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功力跖,通过导线触面的电量为gj第二次用0%时碘出,外力所做的功为叼,通过导线被面的电量为9,则()XXXXA.11I112,qiq1B.W1H:,QQiD-1(9解析:设线根长为。,室为:,第一次拉出出

27、力为外,第二次拉出速度为,如则F371.勺速拉出磁场时,外力所做的功恰等于克服安培力所侬的功,有2-21由q=q-R-【例”如图所示是一种测量通电爆交管中前场的装贵,把一个很小的测蚩线圈H放在待测处,线弼与测里电里的冲击电流计G串联,当用双刀双拐开关S使螺线管的电流反向时,测量线圈中就产生感应电动势,从而引起电荷的迁移,由表G测出电量。,就可以更堂三医所在处的磁感应强度5。已处则量线圈共有V匝,亘径为d,它和表G串联电路的总电阻为五,则被测处的磁感强度5为多大?解析:当双刀双掷开关S使蜉线管的电流反向时,测里线圈中就产生感应电动势,根据法拉第电电感应定律可得:E=N独=N竺出生rt由欧挣定律得

28、:/=?=&R由上述二式可得:B=黑T例10一个电阻为R的长方形线圈劭Cd沿看硝针所指的南北方向平放在北半球的一个水平桌面上,“山,如图所示。现今”将舞酿转180,使而与左互换位鬟,用冷击电流计测得手戋中流过的电量为2:。然后维持点边不动,将线酸前边转动,使之突然竖直,这;划捐导线中流过的电量为Q”试求该处地祖场的谡感强度的大小。解析:根据地法场的特征可知,在北半球的通磁场方向是向北向下的。只要求出这个磁感强度的竖直分量小和水平分量B2,就可以求出该处胞感强度B的大小。当线圈翻个身时,穿过线囤的电通量的变化量为A01=2B1S,因为感应电动势7=RI=R业所以251Z1I2=1Zr当线圈绕ad

29、边竖直站起来时,穿过线圈的遴通量的变化量为A6=B21.x1.2-B1.1.y1.2,所以A彷=(3:-51)Z1I1=RQ2FR由此可得:5=-2f+21.,+2;三、自免现象1、自感现象自感现象赵造线圈自身电流发生变化时,在线圈中引起的电磁感应现象,当线圈中的电流增加时,自感电流的方向与原电流方向才旦反;当线圈中电流减d时,目感电流的方向与原电流的方向相同.自感电动势的大小与电流的变侬成正比.,ZkQngwuI1.1.OO目感系数Z由线圈自身的性质决定,与线圈的长短、相细、匝数,有无铁芯有关.自感现象是电磁感应的特例.一般的电磁感应嘘中变化的原垣场彩学提供的,而自感现象中是金流过线圈自身变

30、化的电流提供一个变化的磁场.它们同属电磁感应,所以自感现象遵循所有的电磁感应规律.自感电动势仅仅是温缓了厚电流的变化,不会闫止原电洸的变化或逆转原电流腐化.原电流最终还是要增加到稳定佰或顺小到零。自感现象只有在通过电路的电流发生变化时才会产生.在判断电路1生质时,一般分析方法是:当流过线圈上的电流突然增大房间,我们可以把上看成一个阻值很大的电阻;当流经2的电流突然雇小的砺间,我们可以JEZ看作一个电源,它提供一个跟原电流同向的电流.图2电路中,当S断开时,我们只看到A灯闪亮了一下后烧灭,那么S断开时图1电路中就没有自感电流?能否看到明显的目感现象,不仅仅取决于目感电动势的大小,还取决于电路幅构

31、.在图2电谿中,我们预先在电路设计时取线圆的阻值远小于力力的阳值,使S斯开前,并联电路中的电流z,S断开房间,虽然1.中电流在於小,但这一电流全都流过乂灯,仍比S断开前.4灯的电流大得多,且延滞了一段时间,所以我们看到A灯闪亮一下后茂灭,对图1的电路,S断开区间也有自感电流,但它比断开前流过两灯的电流还小,就不会出现闪亮一下郎见象.除圈外,电路的其它部分是否存在自感现象?当电路中的电流发生变化时,电路中每一个组成部分,甚至连导线,都会产生自感电动势去阻碍电流的变化,只不过是线圈中产生的自感电动势比较大,其它部分产生的自感电动势非常小而已。七微信号:gaozhongwu1.HO。2、自感赅的应用

32、一一日光灯启动器:利用冤管的库光放电,起自动把电路接通彳期开的作用2镇流器:在日光灯点燃时,利用自感现象,产生瞬时高压,在日光灯正常发光时,利用自感赐,起展压阳流作用。3、日光灯的工作原理图如下:图中A镇流器,尺作用是在灯开始点燃时起产生快时高压的作用;在日光灯正常发光时起起降压限流作用.B是日光灯管,它的内壁涂有一层灵光粉,使其发出的光为柔和的白光3C是启动容,它是一个充有笳气的小玻璃泡,里面装上两个电极,一个固定不动的静敢片和一个用双金属片割成的U形触片组成.【例10如图所示的电路中,山和土是完全相同的灯泡,线圈1.的电阻可以忽略不计,下列说法中正确的是()A.合上开关S接通电路时,小先亮

33、出后亮,最后一样亮B.合上开关S接通电路时,4和A始终一样亮C.斯开开关S切断电路时,4立即俾灭,过一会熄灭/-FgQozhongwuH100D.断开开关S切断电路时,山和无都要过一会才熄灭1.Ai*iwvT1.-解析:S闭合接通电路时,七支路中的电洸立即达到最大,走先亮;由于线圈的自感作用,.4:支路电流墙加的慢,山后亮。4中的电流稳定后,线圈的阻碍作用消失,出与山并联,亮度一样,故A正确,B不正确。S断开时,1.和山、,九组成串联的闭合回路,山和色亮度一样,由于1.中产生自感电动为阳碍中原电流的消失,使,:和土过一会才熄灭,故D选项正南。所以答案为A、D一、电路向题1、确定电源:首先判断产

34、生电i感应现象的那一郃分导体(电源),其次利用En-r或E=班,Sin8求感应电动势的大小,利用右手定则或楞次定律判断电流方向。2、分析电路结构,画等效电路图3、利用电路规律求解,主要有欧姆定律,串并联叔律等次微信号:gazhOng沙川10。二、图象问题1,定性或定量地表示出所研究问题的悭激关系2、在麟中E、八8等物理量的方向是通过正负值来反映3、画酶时要注煮横,纵坐标的单位长度定义或表达【例U如图所示,平行导轨置于索感应强度为B的匀强KJ场中(方向向里,间施为上,左然电阻为R,其余电阻不计,导轨右端接一电容为C的电容器。现有一长21.的金属棒心放在导轨上,必以为轴顺时针过90的过程中,通过R

35、的电量为多少?解析:(1)由匕棒以为轴族E卷Jb虢脱离导轨的过程中,产生的感应电硼一直增大,对C不断充电,碎寸又与R构成闭合回路。ab产生感应电动势的平均值BSS7(DAS表示处扫过的三角形的面积,即通3R的0=*=EnR由以上三式解得a=?孚工K在这一过程中电容器充电的总电量&cqGS为帅棒在转曲程中产生的感应电动势的最大值。即U=B21.(a21.)=IB1.2联立得:Q12B1.2d)C(2)当劭棒脱离导轨后(对R放电,通过R的电量为Qt,所以整个过程中通过R的总电量为:QsQ0=B1.(奈+2疣)一A电磁感应中“双杆问题”分类解析【例215强嗓场磁感应强度B-02T,i场宽度1.Tnb

36、-正方形金属框边长ab-1.m,每边电阻E2Q,金属框以=IOmS的速度匀速弃过磁场区,其平面始终保持与磁感线方1.三.如图所示,求:eIrf.XB*TI,1.X6,cI4h1.H(I)画出金属幅芽过磁场区的过程中,金底板内感应电谎的M超支画出册两端电压的U“肆支解析:线板进入In场区时i-B/1-2V,/)=-5-2.5A方向沿逆时针,如图1)实线劭”所示,兄电沆括续的Bj间r:=2=OJs线框在磁场中运取寸:EE无电洸弼续时间:?:-0.2s,图线格穿出裕场区时:3BgV,=2.5A此电流的方向力癖寸针,如图(D虚线所示,双定电流方向逆时针为正,得I-t屐戋如图(2)所示(2)统植进入密场

37、区ab两稣电压U-Iiz2.5XO.2-O.5V线根在运场中运引力&两跳电压等于感应电动势5=Bv=2V线植出磁场时ab两踹电压:Ui-E-Z2z-15V由此得U“副戈如图(3)所示点评:将线衽的运动过程分为三个阶段,第一阶段必为外电路,第二阶段ab相当于开路时的电理.,第三阶段ab是接上卜电路的电源三、综合例析电/感应电路的分析与计算以H覆彩口识点多,综合性强,思维含量高,充分体现考生能力和素层等特点,成为历届高考奇题的特点.1、命题特点微信号:gozhorgwji100对电JS盛应电路的考杏命题,常以学科内综合题目呈现,涉及电磁感应定律、直濠电路、功、动留定理、能量转化与守恒等多个知识点,

38、突出考查考生理解能力、分析综合能力,尤其从实际问题中抽象低括内建物理模型的创新能力2、求解策a咨变换物里模型,是将陌生的物理模型与熟悉的物理篌型相匕仆交,分析目同并从中挖磔内在联系,从而建立起熟悉模型与未知财之间105关系的一种特殊解题方法.巧妙地运用“类同”变换,突候变换,“类异”雌,可使复杂、陌生、抽象的问脸成简单、熟悉、具体的题型,从而使问题大为简化.解决电记感应电路问题的关键就是借鉴或利用相似原型来启发理解和变换物理模型,即把电由感应的问题等效转换成稳恒直流电路,把产生感应电动势的那部分导体等效为内电路感应电动势的大小相当于电源电动势其余部分才瞪于外电路,并画出等效电路图此时,处理问题

39、的方法与闭合电路求解基本一笠,惟一要注意的是电展感应现象中,有时导体两端有电压,但没有电瀚在1,这类似电源两瑞有电势差但没有接入电路时,电流为导【例3】据报道,1992年7月,美国“阿特兰蒂斯”号肮天飞机迸行了一项卫星悬绳发电实卷,实始取得了济分成功.航天飞机在Jfi球赤道上空离地面约300Okm处由东向西飞行,相对地面速度大约6.5X13ms,从航天飞机上向地、方向发射一颗卫星,携帚一根长20km,电阻为$00Q的金属卷船使这根悬绳与地i场垂直,做切割磁感线运动.假定这一范国内的地出场是均匀的邂应强度为4XIOST,且认为悬绳上各点的切制速度和航天飞机的速度相同相据理论设计,通过电离层(由等

40、面子体组成)的作用,悬绳可以产生约3A的感应电流,试求:1金属总绳中产生的感应电动势;(2)悬绳两避的电压;3航天飞机绕蛔运行一圈悬绳雌的电能(已知地球半径为6400km)命题意图:考查考生信息摄取、提炼、加工能力及构建物理模型的抽象箴括启幼猾解分析:考生缺乏知识迁移运用能力和抽象俄括能力,不能于现实情景中构建模型(切命题意图:考查理解能力、推理能力及分析综合能力徽信号:割宓感线的导体棒楹型)并进行模型褥换(转换为电源模型及直流电貉模型),无法顺利运用直流电路相关知识突破解题方法领巧:将飞机下金属总绳切割以感线产生感应电动势看作电源模型,当它通过电高层放电可看作直流电路根型如图所示金属绳产生的

41、电动势:Z=3h三410i201OS6.5103V-5.2IO3V1 2)悬绳两架电压,用路制电压可由闭合电路欧姆定律得:1.j3电与IU-E-Ir5.210j-3800V三2.810jV 3)飞机绕地运行一周所需时间2成2X3.14X(6400IO3+3000XIO3)t:s-91.1.jsV6.5103则飞机绕地运行一圈融电能:Z-1.7z-2800391.103J-7.6!0J【例。如图所示,竖直向上的为强磁场,密感应强度37.5T,并且以等71Ts在变化,水平轨道电值不计,且不计摩1鄢目力,S0.5m的导轨上放一电阻力N).1.Q的导体楼,并用水平线通过定滑轮吊看京圣Ma2kg的重物,

42、轨道左疆连接的电阻五=04,图中的U).8m,求至少经过多长时间才祕吊起重物.错解分析:。)不善于逆向思维,采取执.果素因的有效途径探寻解题思路;(2)实际运其过程忽视了5的变化,将B代入尸:解题方法与技巧:AJSAD由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势:=S-zrE由闭合电路欧招定律可求出回路中电流/-1.-R2+R由于安培力方向向左,应用左手定则可判断出电涕方向为I1.耐针方向(由上往下若).再根据楞次定律可知1场胡加,在r时祖感应强度为:此时安培力为F必由受力分析可知F*=mg式并代入数据:r-495s【例5】COO1.年上卷)半径为。的图形区域内有均匀磁场,碳感强的BT2T,碳场方向垂

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