2.3电磁感应规律的应用 课件 (共40张PPT)高二下学期物理粤教版(2019)选择性必修第二册

(课件网) by甘腾胜@20230328 新粤教版(2019)高中物理选择性必修第二册 第二章 2.3 电磁感应规律的应用 新课引入 都与电磁感应现象有着密切的联系！ 超速“电子眼” 为了保障道路交通安全，很多地方都在马路上安装“电子眼”，对违章超速车辆进行抓拍。目前普遍使用的一款“电子眼”即是一套利用电磁感应规律制成的交通监测设备。如下右图所示，在路面下方间隔一段距离埋设两个通电线圈。当车辆通过通电线圈上方的道路时，由于车身是由金属材料制成的，做切割磁感线运动会产生感应电流，引起电路中电流的变化。 根据v=s/t，只有汽车先后通过两个线圈上方的时间间隔小于某个值，拍摄装置才会被触发拍下超速车辆的照片。 旋转切割 【练1】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。用两种方法求铜棒中感应电动势的大小，并分析O、A两点电势的高低。 O点电势高，A点电势低 铜棒在匀强磁场中旋转做切割磁感线运动产生感应电动势，这是一个典型的物理模型。 旋转切割 【练1变1】如图所示，铜棒OA在垂直于匀强磁场的平面上绕AO延长线上的C点以角速度ω匀速转动，OA=OC=L，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。 O点电势高，A点电势低 旋转切割 【练1变2】如图所示，铜棒OA在垂直于匀强磁场的平面上绕AO连线上的D点以角速度ω匀速转动，AO=L，DO=L/3，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。 O点电势高，A点电势低 法拉第发电机 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。 法拉第发电机 基于此思路，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。 航母阻拦技术 2012年11月，我国歼-15舰载机(如下左图所示)在“辽宁号”航空母舰上着舰成功，它的阻拦系统原理如下中图所示，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，其基本原理如下右图所示，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。 (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。 提炼模型 单棒模型--阻尼式 如图所示，间距为L的足够长的光滑平行金属导轨ab、dc水平固定放置，a、d端连有一电阻R，金属棒PQ的质量为m，电阻为r，其余电阻均不计，整个装置有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度大小为B。PQ与导轨接触良好且始终与导轨保持垂直，现给PQ一个初速度v0，运动一段时间后PQ停止运动。求： (1)此过程通过电阻R的电量q。 (2)ab棒运动的距离x。 (3)整个过程PQ棒上产生的热量Q。 思考：如果金属棒与导轨的动摩擦因素为μ，运动时间为t，上面三问的结果又是什么？ (1) (2) (3) (1) (2) (3) 提炼模型 单棒模型--发电式 如图所示，间距为L的足够长的光滑平行金属导轨ab、dc水平固定放置，a、d端连有一电阻R，金属棒PQ的质量为m，电阻为r，其余电阻均不计，整个装置有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度大小为B。PQ与导轨接触良好且始终与导轨保持垂直 ... ...