高三物理專題復習微元法在電磁感應現(xiàn)象中的應用課件

電磁感應動態(tài)分析（一）——微元法在電磁感應問題中的應用電磁感應動態(tài)分析（一）——微元法在電磁感應問題中的應用1加速度變化合外力變化安培力變化F=BILv與a方向關(guān)系F合=ma導體變速運動感應電動勢變化E=BLv感應電流變化F合=F安+F其分析此類問題的關(guān)鍵是抓住狀態(tài)變化過程中變量的變化特點和規(guī)律，從而確定狀態(tài)變化過程中的臨界點和最終狀態(tài)2008.12.1612/22/2022加速度變化合外力變化安培力變化F=BILv與a方向關(guān)系F合=2vtv0v0BR例.如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩根光滑的平行金屬導軌相連，導軌間距為L，其間有垂直導軌平面的、磁感應強度為B的勻強磁場。導軌上有一導體棒ab質(zhì)量為m以初速度v0向右運動。①導體棒將做什么運動？加速度越來越小的減速運動②請描繪出運動的v-t圖像最終靜止2008.12.1612/22/2022vtv0v0BR例.如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩3vtv0vBR例1.如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩根光滑的平行金屬導軌相連，導軌間距為L，其間有垂直導軌平面的、磁感應強度為B的勻強磁場。導軌上有一導體棒ab質(zhì)量為m以初速度v0向右運動。③全過程一共產(chǎn)生多少焦耳熱？2008.12.1612/22/2022vtv0vBR例1.如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩4vtvBR例1.如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩根光滑的平行金屬導軌相連，導軌間距為L，其間有垂直導軌平面的、磁感應強度為B的勻強磁場。導軌上有一導體棒ab質(zhì)量為m以初速度v0向右運動。④能否求出這個過程的總位移呢？位移：圖像與橫軸所包含的面積運動規(guī)律（牛頓第二定律）：即：v02008.12.1612/22/2022vtvBR例1.如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩根光5vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？微元法Δt取一元過程,Δt極小，vi與這一時間間隔內(nèi)的平均速度相等,a的大小與元過程有關(guān)v02008.12.1612/22/2022vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？微元法Δt取一元過程6vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？微元法Δt在使用微元法處理問題時，需將其分解為眾多微小的“元過程”，而且每個“元過程”所遵循的規(guī)律是相同的，這樣，我們只需分析這些“元過程”，然后再將“元過程”進行必要的數(shù)學方法（累計求和）進而使問題求解。v02008.12.1612/22/2022vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？微元法Δt在使用微元7vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？⑤能否求出全過程中通過導體某個橫截面的電量？v02008.12.1612/22/2022vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？⑤能否求出全過程中通8vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？⑤能否求出全過程中通過導體某個橫截面的電量？微元法ΔtI2008.12.1612/22/2022vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？⑤能否求出全過程中通9FBR引申1：如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩根光滑的平行金屬導軌相連，導軌間距為L，其間有垂直導軌平面的、磁感應強度為B的勻強磁場。導軌上有一導體棒ab質(zhì)量為m受到大小為F的恒力作用從靜止開始向右運動。①導體棒將做什么運動？加速度越來越小的加速運動，②請描繪出運動的v-t圖像最終做勻速運動，外力F與安培力平衡vt2008.12.1612/22/2022FBR引申1：如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩根光滑10FBRvt③末速度多大？vmt0④若在t時刻，棒作勻速運動，求這段時間內(nèi)的總位移。（t>t0）tΔt運動規(guī)律思考：求該過程中產(chǎn)生的焦耳熱2008.12.1612/22/2022FBRvt③末速度多大？vmt0④若在t時刻，棒作勻速運動，11引申2：如圖，豎直放置的光滑U形導軌寬為L，上端串有一個電容，電容為C，磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向里。金屬棒ab的質(zhì)量為m，與導軌接觸良好，不計摩擦及各部分電阻，試通過計算說明金屬棒的運動情況。a

bC要說明運動情況，可能有哪些？勻速，勻加速還是變加速？找出F-t，或a-t的關(guān)系需要通過計算說明什么問題？2008.12.1612/22/2022引申2：如圖，豎直放置的光滑U形導軌寬為L，上端串有一個電容12a

bCmgBIL運動規(guī)律這種情況下,歐姆定律適用么?恒量即物體作勻加速直線運動！分析元過程來幫助理解運動細節(jié)微元分析受力不適用2008.12.1612/22/2022abCmgBIL運動規(guī)律這種情況下,歐姆定律適用么?恒量即13小結(jié)——微元法在電磁感應問題中的應用在處理問題時，從對事物的極小部分(微元)分析入手，達到解決事物整體的方法。在使用微元法處理問題時，需將其分解為眾多微小的“元過程”，而且每個“元過程”所遵循的規(guī)律是相同的，這樣，我們只需分析這些“元過程”，然后再將“元過程”進行必要的數(shù)學方法（累計求和）進而使問題求解。在電磁感應問題中，常常遇到非勻變速運動過程中求位移，電量，能量等問題，靈活運用微元的思想，可以幫助我們更深刻的理解物理過程。2008.12.1612/22/2022小結(jié)——微元法在電磁感應問題中的應用在處理問題時，從14思考題dddddddPONMv0如圖,空間等間距分布著水平方向的條形勻強磁場,豎直方向磁場區(qū)域足夠長，磁感應強度為B=1T

，每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場區(qū)域的間距均為d=0.5m,現(xiàn)有一邊長l=0.2m、質(zhì)量m=0.1kg、電阻R＝0.1Ω的正方形線框MNOP以v0=7m/s的初速從左側(cè)磁場邊緣水平進入磁場求①線框從開始進入磁場到豎直下落的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q2008.12.1612/22/2022思考題dddddddPONMv0如圖,空間等間距分布15②線框能穿過的完整條形磁場區(qū)域的個數(shù)n。dddddddPONMv0B、d、m、l、R、v0微元法∴能完整的穿過4個條形磁場區(qū)域2008.12.1612/22/2022②線框能穿過的完整條形磁場dddddddPONMv0B、d、16作業(yè)《創(chuàng)新》活頁P301頁課時32008.12.1612/22/2022作業(yè)2008.12.1612/21/202217電磁感應動態(tài)分析（一）——微元法在電磁感應問題中的應用電磁感應動態(tài)分析（一）——微元法在電磁感應問題中的應用18加速度變化合外力變化安培力變化F=BILv與a方向關(guān)系F合=ma導體變速運動感應電動勢變化E=BLv感應電流變化F合=F安+F其分析此類問題的關(guān)鍵是抓住狀態(tài)變化過程中變量的變化特點和規(guī)律，從而確定狀態(tài)變化過程中的臨界點和最終狀態(tài)2008.12.1612/22/2022加速度變化合外力變化安培力變化F=BILv與a方向關(guān)系F合=19vtv0v0BR例.如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩根光滑的平行金屬導軌相連，導軌間距為L，其間有垂直導軌平面的、磁感應強度為B的勻強磁場。導軌上有一導體棒ab質(zhì)量為m以初速度v0向右運動。①導體棒將做什么運動？加速度越來越小的減速運動②請描繪出運動的v-t圖像最終靜止2008.12.1612/22/2022vtv0v0BR例.如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩20vtv0vBR例1.如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩根光滑的平行金屬導軌相連，導軌間距為L，其間有垂直導軌平面的、磁感應強度為B的勻強磁場。導軌上有一導體棒ab質(zhì)量為m以初速度v0向右運動。③全過程一共產(chǎn)生多少焦耳熱？2008.12.1612/22/2022vtv0vBR例1.如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩21vtvBR例1.如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩根光滑的平行金屬導軌相連，導軌間距為L，其間有垂直導軌平面的、磁感應強度為B的勻強磁場。導軌上有一導體棒ab質(zhì)量為m以初速度v0向右運動。④能否求出這個過程的總位移呢？位移：圖像與橫軸所包含的面積運動規(guī)律（牛頓第二定律）：即：v02008.12.1612/22/2022vtvBR例1.如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩根光22vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？微元法Δt取一元過程,Δt極小，vi與這一時間間隔內(nèi)的平均速度相等,a的大小與元過程有關(guān)v02008.12.1612/22/2022vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？微元法Δt取一元過程23vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？微元法Δt在使用微元法處理問題時，需將其分解為眾多微小的“元過程”，而且每個“元過程”所遵循的規(guī)律是相同的，這樣，我們只需分析這些“元過程”，然后再將“元過程”進行必要的數(shù)學方法（累計求和）進而使問題求解。v02008.12.1612/22/2022vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？微元法Δt在使用微元24vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？⑤能否求出全過程中通過導體某個橫截面的電量？v02008.12.1612/22/2022vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？⑤能否求出全過程中通25vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？⑤能否求出全過程中通過導體某個橫截面的電量？微元法ΔtI2008.12.1612/22/2022vtvBR④能否求出這個過程的總位移呢？⑤能否求出全過程中通26FBR引申1：如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩根光滑的平行金屬導軌相連，導軌間距為L，其間有垂直導軌平面的、磁感應強度為B的勻強磁場。導軌上有一導體棒ab質(zhì)量為m受到大小為F的恒力作用從靜止開始向右運動。①導體棒將做什么運動？加速度越來越小的加速運動，②請描繪出運動的v-t圖像最終做勻速運動，外力F與安培力平衡vt2008.12.1612/22/2022FBR引申1：如圖，水平放置的導體電阻為R，R與兩根光滑27FBRvt③末速度多大？vmt0④若在t時刻，棒作勻速運動，求這段時間內(nèi)的總位移。（t>t0）tΔt運動規(guī)律思考：求該過程中產(chǎn)生的焦耳熱2008.12.1612/22/2022FBRvt③末速度多大？vmt0④若在t時刻，棒作勻速運動，28引申2：如圖，豎直放置的光滑U形導軌寬為L，上端串有一個電容，電容為C，磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向里。金屬棒ab的質(zhì)量為m，與導軌接觸良好，不計摩擦及各部分電阻，試通過計算說明金屬棒的運動情況。a

bC要說明運動情況，可能有哪些？勻速，勻加速還是變加速？找出F-t，或a-t的關(guān)系需要通過計算說明什么問題？2008.12.1612/22/2022引申2：如圖，豎直放置的光滑U形導軌寬為L，上端串有一個電容29a

bCmgBIL運動規(guī)律這種情況下,歐姆定律適用么?恒量即物體作勻加速直線運動！分析元過程來幫助理解運動細節(jié)微元分析受力不適用2008.12.1612/22/2022abCmgBIL運動規(guī)律這種情況下,歐姆定律適用么?恒量即30小結(jié)——微元法在電磁感應問題中的應用在處理問題時，從對事物的極小部分(微元)分析入手，達到解決事物整體的方法。在使用微元法處理問題時，需將其分解為眾多微小的“元過程”，而且每個“元過程”所遵循的規(guī)律是相同的，這樣，我們只需分析這些“元過程”，然后再將“元過程”進行必要的數(shù)學方法（累計求和）進而使問題求解。在電磁感應問題中