电磁感应中的能量转化与守恒用
电磁感应中能量的转化与守恒(电动势)
电磁感应中的能量转化与守恒能的转化与守恒定律，是自然界的普遍规律，也是物理学的重要规律。
电磁感应中的能量转化与守恒问题，是高中物理的综合问题，也是高考的热点、重点和难点。
在电磁感应现象中，外力克服安培力做功，消耗机械能，产生电能，产生的电能是从机械能转化而来的；当电路闭合时，感应电流做功，消耗了电能，转化为其它形式的能，如在纯电阻电路中电能全部转化为电阻的内能，即放出焦耳热，在整个过程中，总能量守恒。
在与电磁感应有关的能量转化与守恒的题目中，要明确什么力做功与什么能的转化的关系，它们是：合力做功=动能的改变；重力做功=重力势能的改变；重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加；弹力做功=弹性势能的改变；弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加；电场力做功=电势能的改变；电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加；安培力做功=电能的改变，安培力做正功，电能转化为其它形式的能；安培力做负功(即克服安培力做功)，其它形式的能转化为电能。
以2005年高考题为例，说明与电磁感应有关的能量转化与守恒问题的解法。
例1如图1所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。
导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计。
在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。
开始时，导体棒处于静止状态。
剪断细线后，导体棒在运动过程中( )A．回路中有感应电动势B．两根导体棒所受安培力的方向相同C．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒D．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒解析：因回路中的磁通量发生变化(因面积增大，磁通量增大)所以有感应电动势；据楞次定律判断，感生电流的方向是a，用左手定则判断ab受安培力向左，dc受安培力向右；因平行金属导轨光滑，所以两根导体棒和弹簧构成的系统受合外力为零(重力与支持力平衡)，所以动量守恒，但一部分机械能转化为电能，所以机械能不守恒，因此本题选A、D。
电磁感应现象的能量转化和守恒
高性能电机
利用电磁感应技术开发高 性能、高效率的电机，满 足工业和家庭应用需求。
能量回收
利用电磁感应技术回收机 械能、热能等能量，实现 能源的循环利用和高效利 用。
微型化器件
通过电磁感应技术实现微 型化、集成化的能量转换 器件，满足便携式电子设 备的需求。
电磁感应现象在其他领域的应用
生物医学
利用电磁感应技术实现生物体内能量传输和调控，为医学诊断和 治疗提供新方法。
03 电磁感应现象中的能量守 恒
能量守恒定律的概述
能量守恒定律
01
能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
电磁感应现象
02
当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势，进而产生电流的
现象。
能量守恒在电磁感应现象中的体现
03
在电磁感应过程中，磁场能与电能之间相互转化，总能量保持
不变。
电磁感应过程中能量的来源和去向
磁场能量的转化过程中，磁通量的变 化是产生感应电流的必要条件。当磁 通量发生变化时，会在导体中产生感 应电动势，从而产生感应电流。
机械能与电能之间的转化
机械能与电能之间的转化是指利用机械运动来产生感应电流 ，从而实现机械能向电能的转化。例如，手摇发电机就是将 机械能转化为电能的典型应用。
在机械能与电能转化的过程中，机械运动产生的磁通量变化 是产生感应电流的必要条件。通过机械运动使导体切割磁感 线，从而产生感应电动势和感应电流。
变压器实验
总结词
变压器实验是研究电磁感应现象在电力工业 中应用的典型实验，通过该实验，人们可以 了解变压器的工作原理和性能。
详细描述
变压器实验中，人们会研究变压器的电压变 换、电流变换以及功率传输等特性。通过该 实验，人们可以深入了解电磁感应现象在电 力传输和分配中的应用，为电力工业的发展 提供重要的理论支持和实践指导。
2017_2018学年高中物理第一章电磁感应第45节楞次定律电磁感应中的能量转化与守恒课件教科版选修3_2
2．合作探究——议一议 (1)楞次定律中两磁场间有什么关系？
提示：闭合电路中有两个磁场，一是引起感应电流的磁场，即 原磁场；二是感应电流的磁场。当引起感应电流的磁通量(原磁 通量)要增加时，感应电流的磁场要阻碍它的增加，两个磁场方 向相反；当原磁通量要减少时，感应电流的磁场阻碍它的减少， 两个磁场方向相同。
安培定则
图例
因果关系 应用实例 电流→运动 电动机 运动→电流 发电机 电流→磁场 电磁铁
1. (多选)如图 144 所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心 且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直 穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减 速过程中，以下说法正确的是 ( )
图号
磁场方向 向下 _____ 向上 ____
感应电流方向 感应电流的
(俯视) 磁场方向 向下 _____ ____ 向上
归纳总结 感应电流的 磁场阻碍 ____磁
丙
丁
顺时针
逆时针
通量的____ 减少
2．楞次定律 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍 引起感应电流的磁通量的 变化 。
三、电磁感应中的能量转化与守恒 1．在导线做切割磁感线运动而产生感应电流时，电路中的电 能来源于 机械能 。 2．克服 安培力 做了多少功，就产生多少电能。 3．电流做功时又将 电能 转化为其他形式的能量。 4．电磁感应现象中，能量在转化过程中是 守恒 的。
右手定则的应用
[典例] 如图 143，直角三角形金属框 abc 放置在 匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向平行于 ab 边 向上。当金属框绕 ab 边以角速度 ω 逆时针转动时， a、b、c 三点的电势分别为 Ua 、Ub、Uc。已知 bc 边的 长度为 l。下列判断正确的是 ( )
电磁感应的能量转化和守恒
静电力
电荷的电场力 兹力沿导体方向的分力
回路中相当于 有变化磁场的线 做切割磁感线运动的导体
续表
感生电动势
动生电动势
磁 场 变 化 产 生 电 导体运动产生电动势，ΔΦ ΔΦ 产生 动势，ΔΦ 是由于 是由于导体线框本身的面 的原因 磁 场 变 化 而 产 生 积发生变化而产生的，所
的 ， 所 以 ΔΦ ＝ 以 ΔΦ＝B·ΔS ΔB·S
[注意] (1)感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。 (2)感生电场的方向可由楞次定律判断。如图所示，当磁 场增强时，产生的感生电场是与磁场方向垂直且阻碍磁场增 强的电场。
(3)感生电场的存在与是否存在闭合电路无关。
磁场变化时会在空间激发感生电场，处在感生电场中的闭 合导体中的自由电荷在电场力的作用下定向运动，产生感应电 流，或者说，导体中产生了感应电动势。由感生电场产生的电 动势叫做感生电动势。
R=4Ω F安
F
B=0.5T
a r=1Ω
问1：ab将如何运动？ ab的最大速度是多少？
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)
F(R r) Vm B2L2 10m / s
（一）导体切割磁感线类
b l =0.4m
例1：若导轨光滑且水平，ab开始 R=4Ω 静止，当受到一个F=0.08N的向右
1、 Q=I2Rt
适用求恒定电流或是正弦交流电产生的热量
2、Q=W克服安培力＝F安S
适用安培力为恒力、纯电阻电路的情况
3、能量守恒定律△E增＝△E减
普遍适用
练习1、如图,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ斜 面上,导轨的左端接有电阻R,导轨自身的电阻忽略不计。斜 面处于匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上。质量为m,电 阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿 导轨匀速上滑,并上升h高度,如图所示。在这过程中 ( ) A．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零 B．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于 mgh与电阻R上发出的焦耳热之和 C．恒力F与安培力的合力所做的功等于零 D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R 上发出的焦耳热
高中物理：电磁感应知识点归纳
高中物理：电磁感应知识点归纳一、电磁感应的发现1.“电生磁”的发现奥斯特实验的启迪：丹麦物理学家奥斯特发现电流能使小磁针偏转，即电流的磁效应2.“磁生电”的发现(1)电磁感应现象的发现法拉第根据他的实验，将产生感应电流的原因分成五类：①变化的电流；②变化的磁场；③运动中的恒定电流；④运动中的磁铁；⑤运动中的导线。
(2)电磁感应的发现使人们找到了“磁生电”的条件，开辟了人类的电气化时代。
二、感应电流产生的条件1. 探究实验实验一：导体在磁场中做切割磁感线的运动实验二：通过闭合回路的磁场发生变化2. 感应电流产生的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生三、感应电动势1. 定义：由电磁感应产生的电动势，叫感应电动势。
产生电动势的那部分导体相当于电源。
2. 产生条件：只要穿过电路的磁通量发生变化，无论电路是否闭合，电路中都会有感应电动势。
3. 方向判断：在内电路中，感应电动势的方向是由电源的负极指向电源的正极，跟内电路中的电流的方向一致。
产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
【关键一点】感应电流的产生需要电路闭合，而感应电动势的产生电路不一定需要闭合四、法拉第电磁感应定律1. 定律内容：感应电动势的大小，跟穿过这个电路的磁通量的变化率成正比。
2. 表达式：说明：①式中N为线圈匝数，是磁通量的变化率，注意它与磁通量以及磁通量的变化量的区别。
②E与无关，成正比③在图像中为斜率，所以斜率的意义为感应电动势五、导体切割磁感线时产生的电动势公式中的l为有效切割长度，即导体与v垂直的方向上的投影长度．图中有效长度分别为：甲图：l＝cdsin β(容易错算成l＝absin β)．乙图：沿v1方向运动时，l＝MN；沿v2方向运动时，l＝0.丙图：沿v1方向运动时，沿v2方向运动时，l＝0；沿v3方向运动时，l＝R.六、右手定则1. 内容：将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线从手心穿入，大拇指指向导体运动方向，这时四指的指向就是感应电流的方向，也就是感应电动势的方向2. 适用情况：导体切割磁感线产生感应电流七、楞次定律1.内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
电磁感应中的能量转化
例7．如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，
有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能
绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电
阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使
OC能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率
是( C )
A. B2 ω2 r4 ／R B. B2 ω2 r4 ／2R
ω c
C. B2 ω2 r4 ／4R D. B2 ω2 r4 ／8R
穿出时做功 W2= W1 ∴ W=2B2a2 d v/R
a
B
l
d
• 例４如图所示，电动机牵引一根原来静止的长L为1 m、质量m 为0.1 kg的导体棒MN，其电阻R为1 Ω．导体棒架在处于磁感应 强度B为1 T、竖直放置的框架上，当导体棒上升h为3.8 m时获 得稳定的速度，导体产生的热量为2 J．电动机牵引棒时，电压 表、电流表的读数分别为7 V、1 A．电动机内阻r为1 Ω，不计 框架电阻及一切摩擦，g取10 m/s2，求：
4.导体在达到稳定状态之前，外力移动导体所做的功，一部分 用于克服安培力做功，转化为产生感应电流的电能或最后转化 为焦耳热.，另一部分用于增加导体的动能。
5.导体在达到稳定状态之后，外力移动导体所做的功，全部用 于克服安培力做功，转化为产生感应电流的电能并最后转化为 焦耳热.
6.用能量转化和守恒的观点解决电磁感应问题,只需要从全过 程考虑,不涉及电流产生过程的具体的细节,可以使计算方便,解 题简便.
1 2
mvm2
Q
代入数据可得： t＝1 s
例5 用同种材料粗细均匀的电阻丝做成ab 、cd 、ef 三 根导线，ef较长，分别放在电阻可忽略的光滑平行导轨 上，如图，磁场是均匀的，用外力使导线水平向右做匀
电磁感应与守恒定律
电磁感应与守恒定律电磁感应与守恒定律是电磁学中两个重要的基本概念和原则。
电磁感应是指由于磁场的变化而在导体中产生电流的现象，而守恒定律则是指能量、动量和电荷守恒的基本原则。
本文将详细讨论电磁感应和守恒定律的相关内容，以及它们在物理学中的重要性。
一、电磁感应电磁感应是指通过磁场的变化而在导体中产生电流的现象。
当导体处于磁场中时，如果磁场的磁感应强度发生变化，就会在导体中感应出电动势，从而产生电流。
这一现象由法拉第发现并总结为法拉第感应定律，即法拉第电磁感应定律。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁感应强度的变化率成正比。
当磁场的磁感应强度发生变化时，感应电动势的方向由法拉第右手规则确定。
如果导体是闭合回路，感应电动势将驱动电荷在导体中产生电流，这被称为感应电流。
电磁感应广泛应用于发电机、变压器等电磁设备中。
在发电机中，通过转动磁场和线圈之间的相互作用，将机械能转化为电能；在变压器中，利用电磁感应原理实现电压的升降变换。
二、守恒定律守恒定律是物理学中的基本原则，包括能量守恒定律、动量守恒定律和电荷守恒定律。
这些定律表明在物理系统中，相应的物理量在一个封闭系统中的总量是守恒的。
能量守恒定律指出，在一个封闭系统内，系统的能量总量是恒定的，能量只能从一种形式转化为另一种形式，而不能被创造或消失。
例如，当一个物体从较高的位置下落时，它的重力势能会转化为动能，但总能量保持不变。
动量守恒定律指出，在一个封闭系统中，总动量保持不变。
当系统内的物体相互作用产生力时，物体的动量可以相互转移，但总动量不变。
例如，当两个物体碰撞时，它们的动量可能会发生改变，但两个物体的动量总和保持不变。
电荷守恒定律指出，在一个封闭系统中，总电荷保持不变。
在物理过程中，电荷可以从一个物体转移到另一个物体，但总电荷量守恒。
这就解释了为什么电荷不能被创造或消失。
三、电磁感应与守恒定律的关系电磁感应和守恒定律是相辅相成的。
法拉第电磁感应定律实质上是能量守恒定律和电荷守恒定律的应用。
电磁场的守恒定律和能量流动
电磁场的守恒定律和能量流动电磁场是我们生活中随处可见的一种物理现象。
它包括电场和磁场两个部分，它们相互作用，共同构成了电磁波的传播媒介。
在电磁场中，存在着一种重要的物理规律，即守恒定律。
守恒定律告诉我们，电磁场中的能量是如何流动和守恒的。
首先，我们来看电磁场的守恒定律。
电磁场的守恒定律是指在一个封闭系统中，电磁场的总能量是守恒的。
这意味着能量既不能被创造，也不能被销毁，只能在不同形式之间转化。
在电磁场中，能量主要以电磁波的形式传播。
当电磁波通过空间传播时，它们会携带着能量。
这个能量可以被吸收或者辐射出来，但总的能量保持不变。
其次，我们来探讨电磁场中能量的流动。
在电磁场中，能量的流动是通过电磁波的传播实现的。
电磁波是由电场和磁场相互耦合而成的，它们通过相互作用而传递能量。
当电磁波经过物质介质时，会与物质相互作用，从而导致能量的吸收或者散射。
这种能量的传递可以形象地比喻为水波在水面上的传播，当水波传播到一个障碍物时，会发生反射、折射和透射等现象。
在电磁场中，能量的流动还受到能量密度的影响。
能量密度是指单位体积或者单位面积内的能量。
在电磁场中，能量密度与电场强度和磁场强度有关。
根据麦克斯韦方程组，能量密度与电场强度的平方成正比，与磁场强度的平方成正比。
这意味着电磁场中能量的分布是不均匀的，能量密度高的地方能量流动比较快，而能量密度低的地方能量流动比较慢。
除了能量的流动，电磁场还存在着能量的储存。
在电磁场中，能量可以以电场能和磁场能的形式储存。
电场能是指电荷在电场中具有的能量，它与电荷的位置和电场的强度有关。
磁场能是指磁场中具有的能量，它与电流的大小和磁场的强度有关。
当电磁场中存在电荷和电流时，能量会在电场和磁场之间相互转换。
这种能量的转换可以通过电磁感应和电磁辐射等现象实现。
总结起来，电磁场的守恒定律告诉我们电磁场中的能量是如何流动和守恒的。
能量以电磁波的形式在空间中传播，它们通过电场和磁场的相互作用而传递能量。
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b l =0.4m
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
R=4Ω F安
F
B=0.5T
恒力的作用，则：
a r=1Ω
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？
P电=P克服安=P外＝0.8W
其它形式 W克服安 能量
1、在导体切割磁感线产生的电磁感应现象中， 由于磁场本身不发生变化，认为磁场并不 输出能量，而是其它形式的能量，借助安 培做的功（做正功、负功）来实现能量的 转化。安培力做正功，是将电能转化为其 它形式的能量；安培力做负功，是将其它 形式的能量转化为电能。
2、电磁感应过程往往涉及多种能量形式的转 化，因此从功和能的观点入手，分析清楚 能量转化的关系，往往是解决电磁感应问 题的重要途径；在运用功能关系解决问题 时，应注意能量转化的来龙去脉，顺着受 力分析、做功分析、能量分析的思路严格 进行，并注意功和能的对应关系。
P机＝B
E
R
BLV r
LV
P电＝EI＝E
E
R
BLV r
P电＝P机+P热
能量守恒
例题2：如图所示，光滑水平放置
M
B
E
N
的足够长平行导轨MN、PQ的间距
为L，导轨MN、PQ电阻不计。电
E， r
源的电动势E，内阻r，金属杆EF
L
E反
F安
其有效电阻为R，整个装置处于竖 P
FR
Q
直向上的匀强磁场中，磁感应强度
b l =0.4m
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
R=4Ω F安
F
B=0.5T
恒力的作用，则：
a r=1Ω
问1：ab将如何运动？ ab的最大速度是多少？
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)
F(R r) Vm B2L2 10m / s
FR
Q
直向上的匀强磁场中，磁感应强度
B，现在闭合开关。
问1：金属杆EF将如何运动？最终速度多大？
先做加速度减小的加速运动，后匀速运动。
E=E反 E反＝BLVm
Vm
E BL
例题2：如图所示，光滑水平放置
M
B
E
N
的足够长平行导轨MN、PQ的间距
为L，导轨MN、PQ电阻不计。电
E， r
源的电动势E，内阻r，金属杆EF
B，现在闭合开关。
问3：能量是如何转化的？如何用做功量度能量的变化？
W电流-W安
热能
电 能
W安
动能
导体切割磁感线产生电磁感应的过程， 同时伴随着能量的转化和遵守能量守恒定律。
b
v
R
F安
F
a
当外力克服安培力做功时， 就有其它形式的能转化为电能。 W克服安＝ △E电
B
M
E
N
v
当安培力做正功时，就有电能
L
E反
F安
其有效电阻为R，整个装置处于竖 P
FR
Q
直向上的匀强磁场中，磁感应强度
B，现在闭合开关。
问2：当EF速度为v时，其机械功率P机？电路产生的热功率P热？
电源消耗的电功率P电？ P机、P热、P电三者的关系？
P机＝F安V F安＝BIL
P热＝I
2
(R
r)
(E
BLV Rr
)2
I E BLV Rr
做功的过程与能量变化密切相关
做功
功是能量转化的量度
能量变化
重力做功
WG EP
弹力做功
W弹 EP
合外力做功
W合 EK
W其它 E机械
除弹力和重力之外其他力做功
重力势能变化 弹性势能变化
动能变化 机械能的变化
一对滑动摩擦力对系统做功
fS 相对 Q 系统内能的变化
电场力做功
表达式： W克服安=△E电 P克服安=P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？
例题2：如图所示，光滑水平放置
M
B
E
N
的足够长平行导轨MN、PQ的间距
为L，导轨MN、PQ电阻不计。电
E， r
源的电动势E，内阻r，金属杆EF
L
E反
F安
其有效电阻为R，整个装置处于竖 P
W电场力 EP
电势能变化
电流做功
W E
电能变化
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。
B均匀
Ｎ
增大
R
Ｓ
切割
机械能
电能
R
磁场能
电能
电磁感应的实质是不同形式的能量转化为电能的过程。
（一）导体切割磁感线类
（二）磁场变化引起的电磁感应
问1：电场的方向如何判断？
I感 E
F
+
B感
B均匀 增大
I感 E
R
磁通量向 上增大
楞次 感应磁场 定律 方向
右手螺旋
电场方向
感应电流 方向
I感 E
F
+
B感
B均匀 问2：能量如何转化？如何用做功来量度？
增大
I感 E
磁 场
电场力做功
电
电流做功
热 能
能
能
R
例题3：如图所示，足够长的两光滑导轨水平放置，两条导轨相 距为d，左端MN用阻值不计的导线相连，金属棒ab可在导轨上滑 动，导轨单位长度的电阻为r0，金属棒ab的电阻不计。整个装置 处于竖直向下的均匀磁场中，磁场的磁感应强度随时间均匀增加， B=kt，其中k为常数。金属棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿 导轨向右做匀速运动，t=0时，金属棒ab与MN相距非常近．求： （1）当t=to时，水平外力的大小F．
回路中的磁场变化和导体切割磁感线都产生感应电动势
据题意，有 B kt0
E总＝
B t
S
Bdv
B t
S
kdvt0
I E总 R
R 2r0vt0
F BId
F k 2d 2t0 r0
E感 E动
例题3：如图所示，足够长的两光滑导轨水平放置，两条导轨相 距为d，左端MN用阻值不计的导线相连，金属棒ab可在导轨上滑 动，导轨单位长度的电阻为r0，金属棒ab的电阻不计。整个装置 处于竖直向下的均匀磁场中，磁场的磁感应强度随时间均匀增加， B=kt，其中k为常数。金属棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿 导轨向右做匀速运动，t=0时，金属棒ab与MN相距非常近．求： （1）当t=to时，水平外力的大小F．
解法（二）：利用Q=W克服安培力
对M：T＝MgSin300
T
T
对m：T＝mg+F安
W克服安培力＝F安L
Q=W克服安培力
F安 mg
Mg
由以上各式解得：Q＝0.2J
练习1：如图所示，正方形线框边长L＝0.2m，质量为 m=0.1kg，电阻为R=0.1Ω，倾角为30°的光滑斜面上的物体质 量为M=0.4kg，水平方向的匀强磁场磁感应强度为0.5T。当物体 沿斜面下滑，线框开始进入磁场时，它恰做匀速运动(不计一切 摩擦).求：线框进入磁场的过程中产生多少焦耳热？
（2）同学们在求t=to时刻闭合回路消耗的功率时，有两种不同的求法：
方法一：t=to时刻闭合回路消耗的功率P=F·v．
方法二：由Bld=F，得
其它
I F
Bd
P
I 2R
F2R B2d 2
磁 场
形式 能
电能
E感 E动
热能
能
（其中R为回路总电阻）
这两种方法哪一种正确?请你做出判断，并简述理由．
小结
解法（三）：利用能量守恒定律
对M和m系统：△E增＝△E减
T
T
Q+mgL＝MgLSin300
解得：Q＝0.2J
F安 mg
MgΒιβλιοθήκη 求焦耳热的一般方法：1、 Q=I2Rt
适用求恒定电流或是正弦交流电产生的热量
2、Q=W克服安培力＝F安S 适用安培力为恒力、纯电阻电路的情况
3、能量守恒定律△E增＝△E减
普遍使用
电能 W电流 热 能
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 热能
W电流 电能
W克服安
其它WF-W克服安
形式
动能
能量
小结1：
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。
解法（一）：利用Q=I2Rt
对M：T＝MgSin300
T
对m：T＝mg+F安
F安＝BIL t L
v
I BLV R
Q=I2Rt
F安 mg
由以上各式解得：Q＝0.2J
T Mg
练习1：如图所示，正方形线框边长L＝0.2m，质量为 m=0.1kg，电阻为R=0.1Ω，倾角为30°的光滑斜面上的物体质 量为M=0.4kg，水平方向的匀强磁场磁感应强度为0.5T。当物体 沿斜面下滑，线框开始进入磁场时，它恰做匀速运动(不计一切 摩擦).求：线框进入磁场的过程中产生多少焦耳热？
F安
转化为其它形式的能量。