高三物理专题复习微元法在电磁感应现象中应用全国通用.pptxVIP

2008.12.16 加速度变化 合外力变化 安培力变化 导体 变速运动 感应电动势变化 感应电流变化 分析此类问题的关键是抓住状态变化过程中变量的变化特点和规律，从而确定状态变化过程中的临界点和最终状态 第1页/共17页 2008.12.16 例. 如图，水平放置的导体电阻为R ，R与两根光滑的平行金属导轨相连，导轨间距为L ，其间有垂直导轨平面的、磁感应强度为B的匀强磁场。导轨上有一导体棒ab质量为m以初速度v0向右运动。 ①导体棒将做什么运动？ 加速度越来越小的减速运动 ②请描绘出运动的v-t 图像 最终静止 第2页/共17页 2008.12.16 例1. 如图，水平放置的导体电阻为R ，R与两根光滑的平行金属导轨相连，导轨间距为L ，其间有垂直导轨平面的、磁感应强度为B的匀强磁场。导轨上有一导体棒ab质量为m以初速度v0向右运动。 ③全过程一共产生多少焦耳热？ 第3页/共17页 2008.12.16 例1. 如图，水平放置的导体电阻为R ，R与两根光滑的平行金属导轨相连，导轨间距为L ，其间有垂直导轨平面的、磁感应强度为B的匀强磁场。导轨上有一导体棒ab质量为m以初速度v0向右运动。 ④能否求出这个过程的总位移呢？ 位移：图像与横轴所包含的面积 运动规律（牛顿第二定律）： 即： v0 第4页/共17页 2008.12.16 ④能否求出这个过程的总位移呢？ 微元法 取一元过程,Δt极小，vi与这一时间间隔内的平均速度相等,a的大小与元过程有关 v0 第5页/共17页 2008.12.16 ④能否求出这个过程的总位移呢？ 微元法 在使用微元法处理问题时，需将其分解为众多微小的“元过程”，而且每个“元过程”所遵循的规律是相同的，这样，我们只需分析这些“元过程”，然后再将“元过程”进行必要的数学方法（累计求和）进而使问题求解。 v0 第6页/共17页 2008.12.16 ④能否求出这个过程的总位移呢？ ⑤能否求出全过程中通过导体某个横截面的电量？ v0 第7页/共17页 2008.12.16 ④能否求出这个过程的总位移呢？ ⑤能否求出全过程中通过导体某个横截面的电量？ 微元法 I 第8页/共17页 2008.12.16 引申1： 如图，水平放置的导体电阻为R ，R与两根光滑的平行金属导轨相连，导轨间距为L ，其间有垂直导轨平面的、磁感应强度为B的匀强磁场。导轨上有一导体棒ab质量为m受到大小为F的恒力作用从静止开始向右运动。 ①导体棒将做什么运动？ 加速度越来越小的加速运动， ②请描绘出运动的v-t 图像 最终做匀速运动，外力F与安培力平衡 第9页/共17页 2008.12.16 ③末速度多大？ ④若在t时刻，棒作匀速运动，求这段时间内的总位移。（t t0） 运动规律 思考：求该过程中产生的焦耳热 第10页/共17页 2008.12.16 引申2：如图，竖直放置的光滑U形导轨宽为L，上端串有一个电容，电容为C，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向里。金属棒ab的质量为m，与导轨接触良好，不计摩擦及各部分电阻，试通过计算说明金属棒的运动情况。 要说明运动情况，可能有哪些？ 匀速，匀加速还是变加速？ 找出F-t，或 a-t 的关系 需要通过计算说明什么问题？ 第11页/共17页 2008.12.16 运动规律 这种情况下,欧姆定律适用么? 恒量 即物体作匀加速直线运动！ 分析元过程来帮助理解运动细节 微元 分析受力 不适用 第12页/共17页 2008.12.16 小结——微元法在电磁感应问题中的应用 在处理问题时，从对事物的极小部分(微元)分析入手，达到解决事物整体的方法。 在使用微元法处理问题时，需将其分解为众多微小的“元过程”，而且每个“元过程”所遵循的规律是相同的，这样，我们只需分析这些“元过程”，然后再将“元过程”进行必要的数学方法（累计求和）进而使问题求解。 在电磁感应问题中，常常遇到非匀变速运动过程中求位移，电量，能量等问题，灵活运用微元的思想，可以帮助我们更深刻的理解物理过程。 第13页/共17页 2008.12.16 思考题 如图,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场, 竖直方向磁场区域足够长， 磁感应强度为B=1T ，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m,现有一边长l=0.2m、质量m=0.1kg、电阻R＝0.1Ω的正方形线框MNOP以v0=7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场 求①线框从开始进入磁场到竖直 下落的过程中产生的焦耳热Q 第14页/共17页 2008.12.16 ②线框能穿过的完整条形磁场 区域的个数n。 B、d、m、l、R、v0 微元法 ∴能完整的穿过4个条形磁场区域 第15页/共17页 2008.12