電磁感應定律單桿模型

關于電磁感應定律單桿模型知識與技能掌握電磁感應中的力學問題的求解方法過程與方法通過電磁感應中的力學問題的學習，掌握運用理論知識探究問題的方法情感、態(tài)度與價值觀通過電磁感應中的力學問題的學習，培養(yǎng)學生對不同事物進行分析，找出共性與個性的辯證唯物主義思想學習目標第2頁,共24頁，2024年2月25日，星期天安徽19題（選擇）四川11.（18分）

2015年高考題第3頁,共24頁，2024年2月25日，星期天上海32、（14分）北京22.(16分)廣東35．(18分)第4頁,共24頁，2024年2月25日，星期天(1)首先分析導體最初在磁場中的運動狀態(tài)和受力情況；(2)其次分析由于運動狀態(tài)變化，導體受到的安培力、合力的變化情況；(3)再分析由于合力的變化，導體的加速度、速度又會怎樣變化，從而又引起感應電流、安培力、合力怎么變化；(4)最終明確導體所能達到的穩(wěn)定狀態(tài)。1、分析思路（一）單桿模型第5頁,共24頁，2024年2月25日，星期天(1)單桿水平式條件：勻強磁場與導軌垂直，磁感應強度為B，棒ab長為L，質量為m，初速度為零，拉力恒為F，電路中除電阻R外，其他電阻不計水平導軌光滑2、類型試分析導體棒的運動情況？第6頁,共24頁，2024年2月25日，星期天動態(tài)分析收尾狀態(tài)運動形式勻速直線運動力學特征a＝0

電學特征I恒定第7頁,共24頁，2024年2月25日，星期天討論1：若導體棒從開始至達到最大速度時，所通過位移是X，求在此過程中電阻R產(chǎn)生的熱量QR第8頁,共24頁，2024年2月25日，星期天解：對導體棒在此過程應用動能定理：或：對系統(tǒng)應用功能關系：第9頁,共24頁，2024年2月25日，星期天討論2：設導體棒從開始至達到最大速度過程中，通過電阻R的電量q設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定律聯(lián)立并解得：第10頁,共24頁，2024年2月25日，星期天第11頁,共24頁，2024年2月25日，星期天拓展1：如果ab棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，其他條件均不變，則ab棒的最大速度為多少？第12頁,共24頁，2024年2月25日，星期天拓展2：條件：勻強磁場與導軌垂直，磁感應強度為B，棒ab長為L，質量為m，初速度為，電路中除電阻R外，其他電阻不計水平導軌光滑問：電路中電流最大為多少？導體最終的運動狀態(tài)是怎樣的？第13頁,共24頁，2024年2月25日，星期天第14頁,共24頁，2024年2月25日，星期天(2)單桿傾斜式拓展3：條件：勻強磁場與導軌垂直，磁感應強度為B，棒ab長為L，質量為m，在導軌上靜止釋放，電路中除電阻R外，其他電阻不計導軌光滑問：分析導體的運動狀態(tài)，并求出最大速度是多少？第15頁,共24頁，2024年2月25日，星期天動態(tài)分析：運動形式勻速直線運動力學特征電學特征I恒定收尾狀態(tài)：第16頁,共24頁，2024年2月25日，星期天拓展4：F條件：勻強磁場與導軌垂直，磁感應強度為B，棒ab長為L，質量為m，沿導軌平面向上的恒力F，電路中除電阻R外，其他電阻不計導軌光滑問：分析導體的運動狀態(tài)，并求出最大速度是多少？第17頁,共24頁，2024年2月25日，星期天F解：分情況討論第18頁,共24頁，2024年2月25日，星期天拓展5：L條件：光滑導軌平面豎直，勻強磁場與導軌垂直，磁感應強度為B，棒ab長為L，質量為m，電路中除電阻R外，其他電阻不計導體棒與導軌接觸良好問：分析導體的運動狀態(tài)，并求出最大速度是多少？第19頁,共24頁，2024年2月25日，星期天題后悟道由于感應電流與導體切割磁感線運動的加速度有著相互制約的關系，故導體一般不是做勻變速運動，而是經(jīng)歷一個動態(tài)變化過程再趨于一個穩(wěn)定狀態(tài)。分析這一動態(tài)過程進而確定最終狀態(tài)是解決這類問題的關鍵。第20頁,共24頁，2024年2月25日，星期天課堂練習1、如圖，足夠長的光滑導軌傾斜放置，導軌寬度為L，其下端與電阻R連接，導體棒ab電阻為r，導軌和導線電阻不計,勻強磁場豎直向上。若導體棒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)生的電動勢為

D．減少的重力勢能等于電阻R產(chǎn)生的內能

AB第21頁,共24頁，2024年2月25日，星期天2、圖所示中回路豎直放在勻強磁場中，磁場的方向垂直于回路平面向外，導線AC可以貼著光滑豎直長導線下滑，設回路的總電阻恒定為R，當導線AC從靜止開始下落后，下面有關回路中能量轉化的敘述中正確的說法有（）A導線下落過程中機械能守恒B導線加速下落過程中，導線減少的重力勢能全部轉化電阻上產(chǎn)生的熱量C導線加速下落過程中，導線減少的重力勢能轉化為導線增加的動能和回路中增加的內能D導線達到穩(wěn)定速度后的下落過程中，導線減少的重力勢能全部轉化為回路中增加的內能CD第22頁,共24頁，2024年