電磁感應(yīng)中的力與能量問(wèn)題

1、電磁感應(yīng)中的力與能量問(wèn)題.1第1頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五考綱要求53電磁感應(yīng)現(xiàn)象54感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件55法拉第電磁感應(yīng)定律 楞次定律限于導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向、運(yùn)動(dòng)方向垂直的情況；有關(guān)反電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算不作要求 56互感 自感2第2頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五 楞次定律 感應(yīng)電流具有這樣的方向， 總要阻礙引起感應(yīng)電流的 。 右手定則導(dǎo)體切割磁感線感應(yīng)電流的磁場(chǎng) 磁通量的變化 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比,即E=n （/t） 一、知識(shí)回顧：磁場(chǎng)變化引起：E=n（/t）S導(dǎo)體切割磁感線引起：E=Blvsin1、感

2、應(yīng)電流的方向 2、法拉第電磁感應(yīng)定律3第3頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五2010年2009年2008年感應(yīng)電流的產(chǎn)生和方向山東卷21浙江卷17，寧夏卷19寧夏卷16，海南卷10電磁感應(yīng)定律、自感廣東卷16，全國(guó)卷17，江蘇卷2，上海卷19，江蘇卷4，北京卷19，湖南卷21等重慶卷20，山東卷21，安徽卷20等江蘇卷8，廣東卷18，上海卷10，北京卷22等電磁感應(yīng)綜合全國(guó)卷18，安徽卷20，福建卷21，四川卷20，天津卷11，江蘇卷13，重慶卷23，上海卷32等天津卷4，江蘇卷15，廣東卷18，福建卷18，上海卷24，全國(guó)卷24，北京卷23等全國(guó)卷22，上海卷24，山東

3、卷22，江蘇卷144第4頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五E IF安a vF合電磁學(xué)規(guī)律力學(xué)規(guī)律 電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、左手定則、右手定則、安培力的計(jì)算公式等力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如物體的平衡條件、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功與功率的概念、動(dòng)能定理、能量守恒定律等二、基本思路“法”“歐”“安”“楞”“?！?第5頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五 水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MNPQ平行固定放置，間距為l，一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

4、中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向下，如圖所示。金屬棒ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦。開(kāi)始時(shí)磁感強(qiáng)度為B0 ，且MabP構(gòu)成邊長(zhǎng)為l的正方形。若從t=0時(shí)刻起，磁感強(qiáng)度均勻增加，每秒增量為k（ k 0），若保持棒靜止，求t=t1秒時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力為多大？6第6頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五開(kāi)始時(shí)磁感強(qiáng)度為B0 ，且MabP構(gòu)成邊長(zhǎng)為l的正方形。若從t=0時(shí)刻起，磁感強(qiáng)度均勻增加，每秒增量為k （ k 0），若保持棒靜止， 求t=t1秒末時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力為多大？感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)t=t1秒時(shí)，感應(yīng)電流由平衡條件：FAFRrlmB7第7頁(yè)，共19

5、頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五現(xiàn)用一恒力F沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿導(dǎo)軌向右做直線運(yùn)動(dòng)。求：金屬棒ab達(dá)到的穩(wěn)定速度v1為多大？當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離為s時(shí)獲得穩(wěn)定速度，此過(guò)程電阻R上產(chǎn)生焦耳熱Q1為多大？由靜止運(yùn)動(dòng)距離s的過(guò)程中流過(guò)金屬棒ab的電量q1為多大？RrlmBRrlm8第8頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五FA棒的速度穩(wěn)定時(shí)，對(duì)棒由平衡條件得：現(xiàn)用一恒力F沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿導(dǎo)軌向右做直線運(yùn)動(dòng)。求：金屬棒ab達(dá)到的穩(wěn)定速度v1為多大？靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)勻加速（勻減速）直線運(yùn)動(dòng)小結(jié)：中學(xué)階段常見(jiàn)的幾種穩(wěn)定狀態(tài)有： ；

6、； 。vtv1t1RrlmB9第9頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五對(duì)棒由靜止達(dá)v1過(guò)程中列動(dòng)能定理：現(xiàn)用一恒力F沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿導(dǎo)軌向右做直線運(yùn)動(dòng)。求：當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離為s時(shí)獲得穩(wěn)定速度，此過(guò)程電阻R上產(chǎn)生焦耳熱Q1為多大？小結(jié)：功能分析：求能量守恒定律或動(dòng)能定理強(qiáng)調(diào)：安培力做負(fù)功，將其它形式能量轉(zhuǎn)化為 。系統(tǒng)的電能RrlmBFA10第10頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五 現(xiàn)用一恒力F沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿導(dǎo)軌向右做直線運(yùn)動(dòng)。求： 由靜止運(yùn)動(dòng)距離s的過(guò)程中流過(guò)金屬棒ab的電量q1為多大？小結(jié)：電量分析：

7、求 sRrlmBs11第11頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五思考： 當(dāng)改變恒力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)改變，若棒與導(dǎo)軌間不光滑，有摩擦，你能大致地畫出v-F的關(guān)系圖嗎？直線的橫截距表示金屬棒ab受到的滑動(dòng)摩擦力f ，由截距可求得滑動(dòng)摩擦力f （或動(dòng)摩擦因數(shù)為）FAf由v-F的關(guān)系圖線的橫截距可求得什么物理量？ fRrlmB12第12頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五思考： 若外力的功率恒定為P，金屬棒ab達(dá)到的穩(wěn)定速度v2為多大？速度穩(wěn)定時(shí)對(duì)棒由平衡條件：FARrlmB13第13頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五反

8、過(guò)來(lái)若題中給出 F=kt+C 的圖線FARrlmB思考： 若在外力作用下，金屬棒ab由靜止開(kāi)始以加速度a作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，并開(kāi)始計(jì)時(shí)。求t秒末外力的功率P為多大？ 可知截距表示什么？ 14第14頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五(3) 若當(dāng)金屬棒ab運(yùn)動(dòng)到某位置x0時(shí)撤去外力，并以P為坐標(biāo)原點(diǎn)O，PQ方向?yàn)閤軸正方向建立坐標(biāo)系。設(shè)法讓金屬棒從x0處以v0的初速度沿x軸負(fù)方向做加速度大小為a的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中金屬棒僅受安培力作用，且aMPb部分的總電阻隨金屬棒的位置而變化。求：金屬棒ab運(yùn)動(dòng)s時(shí)回路產(chǎn)生的焦耳熱Q；導(dǎo)軌中aMPb部分的總電阻Rz隨金屬棒ab的位置x變化

9、的函數(shù)關(guān)系；金屬棒ab沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)間t過(guò)程中通過(guò)ab的電量q。rlmBa勻減速直線運(yùn)動(dòng)15第15頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五金屬棒僅受安培力作用，其大小FAma，回路產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做的功，QFAs= masrlmBFAa而：由于棒做勻減速運(yùn)動(dòng)，16第16頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五“會(huì)聚式網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)”電磁感應(yīng)問(wèn)題水平單棒（2）外力為恒力F（2）外力的功率恒定為P（3）外力均勻變化，以a作勻加速（4）撤去外力以a勻減速（1）保持靜止而磁場(chǎng)變化2009上海242010上海322000上海232004上海232007上海23 本節(jié)課以水平放置在 “ ”導(dǎo)軌上的單棒為研究對(duì)象，討論了靜止、變加速、勻加速、勻減速過(guò)程中力與能量問(wèn)題。 17第17頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)49分，星期五 其實(shí)不管電磁感應(yīng)的題目類型怎么多、綜合性怎么強(qiáng)、與前面的知識(shí)聯(lián)系怎么