電磁感應(yīng)定律單桿模型演示

（優(yōu)選）電磁感應(yīng)定律單桿模型當(dāng)前第1頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)知識(shí)與技能掌握電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題的求解方法過程與方法通過電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題的學(xué)習(xí)，掌握運(yùn)用理論知識(shí)探究問題的方法情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)不同事物進(jìn)行分析，找出共性與個(gè)性的辯證唯物主義思想學(xué)習(xí)目標(biāo)當(dāng)前第2頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)安徽19題（選擇）四川11.（18分）

2015年高考題當(dāng)前第3頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)上海32、（14分）北京22.(16分)廣東35．(18分)當(dāng)前第4頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)(1)首先分析導(dǎo)體最初在磁場中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況；(2)其次分析由于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化，導(dǎo)體受到的安培力、合力的變化情況；(3)再分析由于合力的變化，導(dǎo)體的加速度、速度又會(huì)怎樣變化，從而又引起感應(yīng)電流、安培力、合力怎么變化；(4)最終明確導(dǎo)體所能達(dá)到的穩(wěn)定狀態(tài)。1、分析思路（一）單桿模型當(dāng)前第5頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)(1)單桿水平式條件：勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，棒ab長為L，質(zhì)量為m，初速度為零，拉力恒為F，電路中除電阻R外，其他電阻不計(jì)水平導(dǎo)軌光滑2、類型試分析導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況？當(dāng)前第6頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)動(dòng)態(tài)分析收尾狀態(tài)運(yùn)動(dòng)形式勻速直線運(yùn)動(dòng)力學(xué)特征a＝0電學(xué)特征I恒定當(dāng)前第7頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)討論1：若導(dǎo)體棒從開始至達(dá)到最大速度時(shí)，所通過位移是X，求在此過程中電阻R產(chǎn)生的熱量QR當(dāng)前第8頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)解：對(duì)導(dǎo)體棒在此過程應(yīng)用動(dòng)能定理：或：對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用功能關(guān)系：當(dāng)前第9頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)討論2：設(shè)導(dǎo)體棒從開始至達(dá)到最大速度過程中，通過電阻R的電量q設(shè)此過程中的電路中平均電流為I根據(jù)閉合電路中歐姆定律法拉第電磁感應(yīng)定律聯(lián)立并解得：當(dāng)前第10頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)當(dāng)前第11頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)拓展1：如果ab棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其他條件均不變，則ab棒的最大速度為多少？當(dāng)前第12頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)拓展2：條件：勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，棒ab長為L，質(zhì)量為m，初速度為，電路中除電阻R外，其他電阻不計(jì)水平導(dǎo)軌光滑問：電路中電流最大為多少？導(dǎo)體最終的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是怎樣的？當(dāng)前第13頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)當(dāng)前第14頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)(2)單桿傾斜式拓展3：條件：勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，棒ab長為L，質(zhì)量為m，在導(dǎo)軌上靜止釋放，電路中除電阻R外，其他電阻不計(jì)導(dǎo)軌光滑問：分析導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并求出最大速度是多少？當(dāng)前第15頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)動(dòng)態(tài)分析：運(yùn)動(dòng)形式勻速直線運(yùn)動(dòng)力學(xué)特征電學(xué)特征I恒定收尾狀態(tài)：當(dāng)前第16頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)拓展4：F條件：勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，棒ab長為L，質(zhì)量為m，沿導(dǎo)軌平面向上的恒力F，電路中除電阻R外，其他電阻不計(jì)導(dǎo)軌光滑問：分析導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并求出最大速度是多少？當(dāng)前第17頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)F解：分情況討論當(dāng)前第18頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)拓展5：L條件：光滑導(dǎo)軌平面豎直，勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，棒ab長為L，質(zhì)量為m，電路中除電阻R外，其他電阻不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好問：分析導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并求出最大速度是多少？當(dāng)前第19頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)題后悟道由于感應(yīng)電流與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的加速度有著相互制約的關(guān)系，故導(dǎo)體一般不是做勻變速運(yùn)動(dòng)，而是經(jīng)歷一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程再趨于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。分析這一動(dòng)態(tài)過程進(jìn)而確定最終狀態(tài)是解決這類問題的關(guān)鍵。當(dāng)前第20頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)課堂練習(xí)1、如圖，足夠長的光滑導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌寬度為L，其下端與電阻R連接，導(dǎo)體棒ab電阻為r，導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計(jì),勻強(qiáng)磁場豎直向上。若導(dǎo)體棒ab以一定初速度下滑，則ab棒（）

A．所受安培力方向水平向右B．可能以速度

勻速下滑C．剛下滑瞬間產(chǎn)生的電動(dòng)勢為

D．減少的重力勢能等于電阻R產(chǎn)生的內(nèi)能

AB當(dāng)前第21頁\共有23頁\編于星期三\6點(diǎn)2、圖所示中回路豎直放在勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向垂直于回路平面向外，導(dǎo)線AC可以貼著光滑豎直長導(dǎo)線下滑，設(shè)回路的總電阻恒定為R，當(dāng)導(dǎo)線AC從靜止開始下落后，下面有關(guān)回路中能量轉(zhuǎn)化的敘述中正確的說法有（）A導(dǎo)線下落過程中機(jī)械能守恒B導(dǎo)線加速下落過程中，導(dǎo)線減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化電阻上產(chǎn)生的熱量C導(dǎo)線加速下落過程中，導(dǎo)線減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線增加的動(dòng)能和回路中增加的內(nèi)能