如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如,如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够持续闪烁发光．某同学对竹蜻蜓的电路作如下

1、如图甲所示，发光竹蜻蜓是1种常见的儿童玩具，它在飞起时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如

（1）逆时针 增大角速度 （2） （3） 试题分析：（1）圆环转动过程，始终有1条导电辐条在切割磁感线，产生感应电动势，并通过M.N和2极管构成闭合回路。由于2极管的单向导电性，只有转轴为正极，即产生指向圆心的感应电流时2极管才发光，根据右手定则判断，圆盘逆时针旋转。 要使得LED灯发光时更亮，就要使感应电动势变大，即增大转速增大角速度 。 （2）导电辐条切割磁感线产生感应电动势 此时O点相当于电源正极，P点为电源负极，电源内阻为 电源外部为2个导体辐条和2极管并联，即外阻为 。 通过闭合回路的电流 带入即得 流过2极管电流为 （3）转动过程始终有1个导电辐条在切割磁感线，所以经过2极管的电流不变 转过1周所用时间 所以2极管消耗的电能。

2、如图甲所示，发光竹蜻蜓是1种常见的儿童玩具，它在飞起时能够持续闪烁发光．某同学对竹蜻蜓的电路作如下

辐条OP转过60°的过程中，OP、OQ均处在磁场中，电路的电动势为：E=12BL2ω， 外电阻：R1=12r 内电阻：R2=12r 电路的总电阻为：R=r2+r2=r 由闭合电路欧姆定律，电路的总电流为：I=ER 通过LED灯的电流：I1=12I＝BL2ω4r， 辐条OP转过60°～120°的过程中，仅OP处在磁场中，电路的电动势为：E′=12BL2ω，电路的总电阻为：R′=r+13r=43r， 由闭合电路欧姆定律，电路的总电流为：I′=E′R′＝3BL2ω8r， 通过LED灯的电流：I2=13I′＝BL2ω8r， 设圆环转动的周期为T，辐条OP转过60°的过程中，LED灯消耗的电能：Q1=I21r?T6 LED灯消耗的电能：Q2=I22r?T6． 圆环每旋转1周，LED灯消耗的电能发生3次周期性的变化， 所以：Q=3×（Q1+Q2）=5πωB2L464r 故选：D。

3、如图甲所示，发光竹蜻蜓是1种常见的儿童玩具，它在飞起时能够持续闪烁发 光．某同学对竹蜻蜓的电路作如

（1）辐条OP转过60°的过程中，OP、OQ均处在磁场中，电路的电动势为：E=12BL2ω， 电路的总电阻为：R=r2+r2=r 由闭合电路欧姆定律，电路的总电流为：I=ER 通过LED灯的电流：I1=I2=BL2ω4r （2）设圆环转动的周期为T，辐条OP转过60°的过程中，LED灯消耗的电能：Q1=I 21r?T6， 辐条OP转过60°～120°的过程中，仅OP处在磁场中，电路的电动势为：E′=12BL2ω，电路的总电阻为：R′=r+r3=43r， 由闭合电路欧姆定律，电路的总电流为：I′=E′R′=3BL2ω8r，通过LED灯的电流：I2=I′3=BL2ω8r， LED灯消耗的电能：Q2=I 22r?T6． 圆环每旋转1周，LED灯消耗的电能发生3次周期性的变化， 所以：Q=3×（Q1+Q2）=5πωB2L464r （3）例如：增大角速度，增强磁场，增加辐条的长度，减小辐条的电阻有等． 答：（1）在辐条OP转过60°的过程中，通过LED灯的电流为BL2ω4r； （2）圆环每旋转1周，LED灯消耗的电能为5πωB2L464r； （3）为使LED灯闪烁发光时更亮，可采取增大角速度，增强磁场，增加辐条的长度，减小辐条的电阻有等．。

4、如图甲所示，发光竹蜻蜓是1种常见的儿童玩具，它在飞起时能够持续闪烁发光．某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化...

spanD解析：解：辐条OP转过60°的过程中，OP、OQ均处在磁场中，电路的电动势为：E=，外电阻：R1=r内电阻：R2=r 电路的总电阻为：R==r由闭合电路欧姆定律，电路的总电流为：I=通过LED灯的电流：I1=，辐条OP转过60°～120°的过程中，仅OP处在磁场中，电路的电动势为：E′=，电路的总电阻为：R′=r+r=r，由闭合电路欧姆定律，电路的总电流为：I′=，通过LED灯的电流：I2=，设圆环转动的周期为T，辐条OP转过60°的过程中，LED灯消耗的电能：Q1=LED灯消耗的电能：Q2=．圆环每旋转1周，LED灯消耗的电能发生3次周期性的变化，所以：Q=3×（Q1+Q2）=故选：D。

5、如图甲所示，发光竹蜻蜓是1种常见的儿童玩具，它在飞起或风吹时能够持续闪烁发光，竹蜻蜓的电路可简化为

（1）在时间t内吹到圆环平面内的空气质量：m=ρV=ρπL2vt， 在时间t内吹到圆环平面的风能：E=12mv2=12ρπL2v3t， 则风能转化为电能的电功率：P=ηEt=12ηρπL2v3； （2）此装置的电路结构如图所示， 此电路电阻：R=4r， 电功率：P=E2R， 解得：E=2ηρπL2v3r， 感应电动势：E=BL.v=12BL2ω， 角速度：ω=2v2ηρπvrBL； （3）感应电动势越大，LED灯实际功率越大，灯越亮， 由E=2ηρπL2v3r可知，增大磁感应强度B、在电阻不变时增大圆环半径L、改用导电性能好的材料做辐条以减小电阻r、增大风速v、增加辐条数量等都可以使LED灯发光更亮1些． 答：（1）风能转化为电能的电功率P=12ηρπL2v3； （2）圆环转动的角速度ω=2v2ηρπvrBL； （3）为使LED灯发光时更亮1些，可：增大磁感应强度B、在电阻不变时增大圆环半径L、改用导电性能好的材料做辐条以减小电阻r、增大风速v、增加辐条数量等都可以使LED灯发光更亮1些．。

6、如图甲所示，发光竹蜻蜓是1种常见的儿童玩具，它在飞起时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O1O2以角速度ω匀速转动，圆环上接有电阻均为r的3根导电辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角。在圆环内，圆心角为120°的扇形区域内

试题答案：（1）逆时针 增大角速度 （2） （3）。