2018版物理新课堂同步选修3-2教科版:第1章 5.电磁感应中的能量转化与守恒
2018版物理新课堂同步选修3-2教科版:第1章 5.电磁感应中的能量转化与守恒第2页

  

  如图1­5­1所示,金属棒ab沿光滑导轨由静止滑下,思考以下问题:

  

  图1­5­1

  探讨1:下滑过程中,棒ab的重力势能、动能以及回路的电能如何变化,它们间的关系式如何?

  【提示】 下滑过程中,棒的重力势能减少,动能增加,产生电能.

  重力势能的减少量等于动能增加与产生的电能之和;电能全部转化为电路中的内能(焦耳热).

  探讨2:下滑过程中功能关系如何?用动能定理如何列表达式?

  【提示】 重力做的功等于重力势能的减少量;棒受力做的总功等于动能的改变量;棒克服安培力做的功等于回路中产生的电能.WG-W安=ΔEk.

  探讨3:若斜面粗糙,棒和回路的能量又如何变化?如何把它们间的能量关系表示出来?

  【提示】 下滑过程中,棒的重力势能减少,动能增加,因摩擦而产生的热能和回路中产生的电能增加.

  重力势能的减少量等于动能的增加量和因摩擦而产生的热能与回路中产生的电能之和;电能全部转化为电路中的内能(焦耳热).

  

  1.电磁感应中的能量守恒

  (1)由磁场变化引起的电磁感应现象中,磁场能转化为电能,若电路是纯电阻电路,转化过来的电能将全部转化为电阻的内能.

(2)由相对运动引起的电磁感应现象中,通过克服安培力做功,把机械能或其他形式的能转化为电能.克服安培力做多少功,就产生多少电能.若电路是