电磁感应(力与运动部分教学案)由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“电磁感应导学案有答案”。
江苏省大丰高级中学高三物理第一轮教学案 编写 吴维华 审核
杨永祝
§9.5 电磁感应(力与运动专题部分)
【学习目标】
电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起,解决这类电磁感应中的力学问题,不仅要应用电磁学中的有关规律,如楞次定律、法拉第电磁感应定律、左右手定则、安培力的计算公式等,还要应用力学中的有关规律,如牛顿运动定律(涉及微元法思想方法)、动能定理、功能关系等。要将电磁学和力学的知识综合起来应用。由于安培力和导体中的电流、运动速度均有关,所以对磁场中运动导体进行动态分析十分必要。
【先学后教
自学质疑】
一、基本公式及模型分析
水平放置于匀强磁场中的光滑导轨上,有一根导体棒ab,用恒力F作用在ab上,由静止开始运动,回路总电阻为R,分析ab 的运动情况,并求ab的最大速度。
①受力分析:
②运动分析:(速度图线)
③功能关系:
应用:竖直平面内质量m的导体杆电阻不计,紧帖光滑导轨由静止滑下,最终速度为多大?
【合作探究
交流展示】
二、典型例题分析
1、导轨间距L,夹角θ.磁感应强度B.在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻.一根垂直于导轨放置的金属棒ab,质量为m,从静止开始沿导轨下滑,求ab棒的最大速度.要求画出ab棒的受力图.已知ab与导轨间的滑动摩擦系数μ,导轨和金属棒的电阻都不计.江苏省大丰高级中学高三物理第一轮教学案 编写 吴维华 审核
杨永祝
2、如图所示,矩形线框的质量m=0.016kg,长L=0.5m,宽d=0.1m,电阻R=0.1Ω.从离磁场区域高h1=5m处自由下落,刚入匀强磁场时,由于磁场力作用,线框正好作匀速运动.(1)求磁场的磁感应强度;
(2)如果线框下边通过磁场所经历的时间为△t=0.15s,求磁场区域的高度h2.3、如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻.导体棒a和b放在导轨上,与导轨垂直并良好接触.斜面上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场.现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力,使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的b棒恰好静止.当a棒运动到磁场的上边界PQ处时,撤去拉力,a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动,此时b棒已滑离导轨.当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时,又恰能沿导轨匀速向下运动.已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R,b棒的质量为m,重力加速度为g,导轨电阻不计. 求:
①、a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a棒中的电流强度Ia与定值电阻R中的电流强度IR之比; ②、a棒质量ma;
③、a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F.【复习巩固
当堂小结】江苏省大丰高级中学高三物理第一轮教学案 编写 吴维华 审核
杨永祝
§9.5 电磁感应(力与运动专题部分)作业
(限时25分钟)
班级
姓名
学号
1、如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计.匀强磁场与导轨平面垂直.阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好.t=0时,将开关S由1掷到2.q、i、v和a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度.下列图象正确的是()
2、如图所示,在光滑绝缘水平面上,一矩形线圈冲入一匀强磁场,线圈全部进入磁场区域时,其动能恰好等于它在磁场外面时的一半.设磁场宽度大于线圈宽度,那么()A.线圈恰好在刚离开磁场的地方停下 B.线圈在磁场中某位置停下
C.线圈在未完全离开磁场时即已停下
D.线圈完全离开磁场以后仍能继续运动,不会停下来
3、如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5 m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m=0.02 kg,电阻均为R=0.1 Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2 T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止.取g=10 m/s2,问:
①、通过棒cd的电流I是多少,方向如何? ②、棒ab受到的力F多大?
③、棒cd每产生Q=0.1 J的热量,力F做的功W是多少?