下面是小编为大家整理的电磁感应中能量转化【优秀范文】,供大家参考。
第 1 页 共 3 页 电磁感应中的能量转化 1．电磁感应现象的实质是 其它形式的能转化成电能． 2．感应电流在磁场中受安培力，外力克服安培力做功，将其它形式的能转化为电能，电流做功再将电能转化为其它形式的能． 3．电流做功产生的热量用焦耳定律计算，公式为 Q＝I 2 Rt．
【命题方向】
题型一：电磁感应与能量的综合 电阻可忽略的光滑平行金属导轨长 S＝1.15m，两导轨间距 L＝0.75m，导轨倾角为 30°，导轨上端 ab 接一阻值 R＝1.5Ω 的电阻，磁感应强度 B＝0.8T 的匀强磁场垂直轨道平面向上．阻值 r＝0.5Ω，质量 m＝0.2kg 的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端 ab 处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热 Q r ＝0.1J．（取 g＝10m/s 2 ）求：
（1）金属棒在此过程中克服安培力的功 W 安
（2）金属棒下滑速度 v＝2m/s 时的加速度 a （3）求金属棒下滑的最大速度 v m ． 分析：（1）题中已知金属棒产生的焦耳热 Q r ＝0.1J，R 与 r 串联，根据焦耳定律分析它们产生的热量关系，从而求得总的焦耳热，即为金属棒克服安培力的功 W 安 ． （2）分析金属棒的受力分析，导体棒受到重力，支持力，安培力，做出受力图，求出合力，可以求得加速度． （2）当金属棒的加速度为零时，速度最大，由上题结果求解最大速度． 解答：（1）下滑的过程中金属棒克服安培力做功等于回路产生的焦耳热． 由于 R＝3r，因此由焦耳定律 Q＝I 2 Rt 得：Q R ＝3Q r ＝0.3J，所以克服安培力做功：W 安 ＝Q＝Q R +Q r ＝0.4J （2）金属棒下滑速度 v＝2m/s 时，所受的安培力为：
F＝BIL＝B L＝
由牛顿第二定律得：mgsin30°﹣ ＝ma 得：a＝gsin30°﹣
第 2 页 共 3 页 代入解得：a＝10×0.5﹣ ＝3.2（m/s 2 ）
（3）金属棒匀速运动时速度最大，即 a＝0 时，v 最大，设为 v m ． 由上题结果得：mgsin30°﹣ ＝0 可得：v m ＝ ＝ m/s≈5.56m/s 若根据能量守恒定律得：mgSsin30°＝ W 安
解得：v m ＝ m/s≈2.73m/s，所以金属棒下滑的最大速度 v m 为 2.73m/s． 答：
（1）金属棒在此过程中克服安培力的功 W 安 是 0.4J． （2）金属棒下滑速度 v＝2m/s 时的加速度 a 是 3.2m/s 2 ． （3）金属棒下滑的最大速度 v m 是 2.73m/s． 点评：本题关键要分析功能关系，并对金属棒正确受力分析，应用安培力公式、牛顿第二定律等，即可正确解题．
【解题方法点拨】
电磁感应中的能量转化问题 1．电磁感应中的能量转化特点 外力克服安培力做功，把机械能或其它能量转化成电能；感应电流通过电路做功又把电能转化成其它形式的能（如内能）．这一功能转化途径可表示为：
2．电能求解思路主要有三种 （1）利用克服安培力做功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功． （2）利用能量守恒求解：其它形式的能的减少量等于产生的电能． （3）利用电路特征来求解：通过电路中所消耗的电能来计算．
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