电磁感应与力学规律的综合.docVIP

杭州市余杭第二高级中学集体备课提纲 学科 物理 年级 高三 日期 2016 年 9 月 29 日 第 周 星期 四 主备人： 章国忠 课题 专题 电磁感应与力学规律的综合应用 课型 复习 教学 目标 1． 2． 3、应用动量定理，动量守恒定律导体切割运动解题方法，进一步熟悉动量定律的适用范围。 4、熟悉应用多种方法来解决求焦耳热、电量q的方法，理解电流平均值与有效值适用范围； 5、综合应用电磁感应等电学知识解决力、电综合问题； 资源 准备 教学 环节 整体 设计 环节 推进 要点 问题一：切割导体在磁场中匀变速运动 1.导体切割时的电流方向判定 2.导体切割时安培力方向的判定 3.对导体受力分析，应用牛顿第二定律，求出外力F表达式 4、电流I以及电压U的变化和图像 例1：己知B、L、m、光滑、R、r、a，导体静止开始以加速度a匀加速运动外力F的表达式。 环节 推进 要点 问题二：导体在恒力F作用下运动情况 1、恒力F作用下水平轨道上运动 2、恒力F作用下斜面上运动 3、恒力F作用下竖直轨道上运动 【例1】如图，光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R 的电阻，在两导轨间有垂直导轨平面竖直向下匀强磁场，磁感强度为B。一质量为m、电阻为r 的导体棒ab，垂直搁在导轨上。现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动，求最大速度vm（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）。 【练习1】如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的 AC端连接一个阻值为 R的电阻，一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab，从静止开始沿导轨下滑，求此过程中ab棒的最大速度。已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨和金属棒的电阻都不计 【例2】1中，在恒力F的作用下，ab棒由静止开始运动到最大速度vm过程中，若ab棒向右移动的距离为d，求这个过程中 1.通过电阻R的电量q； 2.安培力所做的功； 3.回路产生的焦耳热Q； 4.该过程经历的时间t。 问题三：导体获得在没有任何外力作用下运动 【练习2】1中，若ab棒没有受拉力作用，现给棒ab一个初速度v0，使棒始终垂直框架并沿框架运动，如图所示。 求：金属棒从开始运动到达到稳定状态的过程中 ①通过电阻R的电量； ②回路中产生的热量； ③安培力做的功； ④ab移动的距离。 问题四：电磁感应的动力学和能量问题，结合动量定理及动量守恒定律 例题4：如图所示，两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感应强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计。导轨间的距离l=0.20m。两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为R=0.50Ω。在t=0时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s，金属杆甲的加速度为a=1.37m/s2，问此时两金属杆的速度各为多少？ 练习4:如图所示，在匀强磁场区域内与B垂直的平面中有两根足够长的固定金属平行导轨，在它们上面横放两根平行导体棒ab、cd构成矩形回路，长度为L，质量为m，电阻为R，回路部分导轨电阻可忽略，棒与导轨无摩擦，不计重力和电磁辐射，且开始时图中左侧导体棒静止，右侧导体棒具有向右的初速v0，试求两棒之间距离增长量Δx的上限和该过程中回路产生的焦耳热。 例5：如图所示，水平放置的两根光滑平行金属导轨相距为d．两根质量均为m的金属棒垂直于导轨平行放置在导轨上，其中ab棒用长l的细线悬挂在支架上，细线伸直，ab恰好与两导轨接触，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．现把ab棒移至细线处于水平位置处由静止释放，运动到最低点时与轨道接触，造成闭合回路abcd发生瞬时电磁感应．然后ab棒继续向左摆动，摆到最高位置时，细线与竖直方向成θ=60°角．求：（1）ab棒摆到最低点与导轨接触时，cd棒中感应电流的方向；（2）ab棒第一次离开导轨向左起摆瞬间，cd棒的速度大小和方向；（3）在ab棒下摆与导轨第一次接触的瞬时电磁感应过程中，回路中感应电流产生的焦耳 集备讨论修改结论 附件 1 / 4 2分钟 3分钟 10分钟 10分钟 10分钟 5分钟 引入 归纳 动量 课练 小结 讲解