高三物理專題復(fù)習(xí)微元法在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的應(yīng)用課件.ppt

電磁感應(yīng)動態(tài)分析 一 微元法在電磁感應(yīng)問題中的應(yīng)用 加速度變化 合外力變化 安培力變化 導(dǎo)體變速運動 感應(yīng)電動勢變化 感應(yīng)電流變化 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) 例 如圖 水平放置的導(dǎo)體電阻為r r與兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌相連 導(dǎo)軌間距為l 其間有垂直導(dǎo)軌平面的 磁感應(yīng)強度為b的勻強磁場 導(dǎo)軌上有一導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m以初速度v0向右運動 導(dǎo)體棒將做什么運動 加速度越來越小的減速運動 請描繪出運動的v t圖像 最終靜止 例1 如圖 水平放置的導(dǎo)體電阻為r r與兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌相連 導(dǎo)軌間距為l 其間有垂直導(dǎo)軌平面的 磁感應(yīng)強度為b的勻強磁場 導(dǎo)軌上有一導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m以初速度v0向右運動 全過程一共產(chǎn)生多少焦耳熱 例1 如圖 水平放置的導(dǎo)體電阻為r r與兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌相連 導(dǎo)軌間距為l 其間有垂直導(dǎo)軌平面的 磁感應(yīng)強度為b的勻強磁場 導(dǎo)軌上有一導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m以初速度v0向右運動 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 v0 能否求出這個過程的總位移呢 微元法 取一元過程 t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) v0 能否求出這個過程的總位移呢 微元法 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(xué)方法 累計求和 進而使問題求解 v0 能否求出這個過程的總位移呢 能否求出全過程中通過導(dǎo)體某個橫截面的電量 v0 能否求出這個過程的總位移呢 能否求出全過程中通過導(dǎo)體某個橫截面的電量 微元法 i 引申1 如圖 水平放置的導(dǎo)體電阻為r r與兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌相連 導(dǎo)軌間距為l 其間有垂直導(dǎo)軌平面的 磁感應(yīng)強度為b的勻強磁場 導(dǎo)軌上有一導(dǎo)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 導(dǎo)體棒將做什么運動 加速度越來越小的加速運動 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 末速度多大 若在t時刻 棒作勻速運動 求這段時間內(nèi)的總位移 t t0 運動規(guī)律 思考 求該過程中產(chǎn)生的焦耳熱 引申2 如圖 豎直放置的光滑u形導(dǎo)軌寬為l 上端串有一個電容 電容為c 磁感應(yīng)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(dǎo)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 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 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(xì)節(jié) 微元 分析受力 不適用 小結(jié) 微元法在電磁感應(yīng)問題中的應(yīng)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(xué)方法 累計求和 進而使問題求解 在電磁感應(yīng)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 思考題 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(yīng)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 1 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 線框從開始進入磁場到豎直