電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用教學(xué)課件

名師支招：

(1)對電學(xué)對象要畫好必要的等效電路圖。

(2)對力學(xué)對象要畫好必要的受力分析圖和過程示意圖。

(3)電磁感應(yīng)中切割磁感線的導(dǎo)體要運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流又要受到安培力的作用。在安培力作用下，導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，這就可能需要應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律。電磁感應(yīng)的過程也是能量相互轉(zhuǎn)化的過程，所以在分析解決電磁感應(yīng)問題時(shí)，經(jīng)常要用到動(dòng)能定理、能量守恒定律。要點(diǎn)一電磁感應(yīng)綜合問題中的兩個(gè)研究對象及其之間的相互制約關(guān)系學(xué)案3電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用名師支招：要點(diǎn)一電磁感應(yīng)綜合問題中的兩個(gè)研究對象及其之間1.運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)分析要點(diǎn)二電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合問題中的運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)分析和能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)其他形式的能(如：內(nèi)能)名師支招：

在利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律解決電磁感應(yīng)的問題時(shí),要注意分析安培力做功的情況,因?yàn)榘才嗔Φ墓κ请娔芎推渌问降哪苤g相互轉(zhuǎn)化的“橋梁”。簡單表示如下：電能其他形式能。W安>0W安<0其他形式的能(如：機(jī)械能)安培力做負(fù)功電能電流做功2.能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)1.運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)分析要點(diǎn)二電磁感應(yīng)與力學(xué)【例1】矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖9-3-1所示。若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，下列各圖中正確的是()熱點(diǎn)一電磁感應(yīng)中的圖象問題【名師支招】(1)電磁感應(yīng)中的圖象問題能綜合考查運(yùn)用楞次定律確定感應(yīng)電流的方向，運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(或感應(yīng)電流)的大小，以及對圖象的理解和識(shí)別能力，因此一直是高考命題的熱點(diǎn)之一。

(2)求解電磁感應(yīng)中的圖象問題時(shí)，必須明確三個(gè)方面，一是縱橫坐標(biāo)分別表示什么物理量；二是明確正方向，只有明確了正方向，才能確定物理量的正負(fù)；三是明確研究過程。【解析】0~1s內(nèi)B垂直紙面向里均勻增大，則由楞次定律及法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，排除A、C選項(xiàng)；2s~3s內(nèi)，B垂直紙面向外均勻增大，同理可得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，排除B選項(xiàng)，D正確。D圖9-3-1【例1】矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)如圖9-3-2所示，LOO′L′為一折線，它所形成的兩個(gè)角∠LOO′和∠OO′L′均為45°，折線的右邊有一勻強(qiáng)磁場，其方向垂直于紙面向里。一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿垂直于OO′的方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在t=0時(shí)刻恰好位于圖中所示位置。以逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流—時(shí)間(l/v)關(guān)系的是(時(shí)間以l/v為單位)()A.B.C.D.

1圖9-3-2D如圖9-3-2所示，LOO′L′為一折線，它所形成的兩個(gè)角∠【例2】［2009年高考福建理綜卷］如圖9-3-3所示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量為m

(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離l時(shí)，速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g。則此過程()A.桿的速度最大值為(F-μmg)R/(B2d2)B.流過電阻R的電量為Bdl/(R+r)C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量

D.恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量熱點(diǎn)二電磁感應(yīng)中的動(dòng)態(tài)分析問題【名師支招】解決動(dòng)態(tài)問題的基本方法：受力分析→運(yùn)動(dòng)分析(確定運(yùn)動(dòng)過程和最終的穩(wěn)定狀態(tài))→由牛頓第二定律列方程求解。運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)：導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢→感應(yīng)電流→通電導(dǎo)體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→感應(yīng)電動(dòng)勢變化…，最終加速度等于零，導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，要抓住a=0時(shí)，速度v達(dá)最大值的特點(diǎn)?！窘馕觥勘绢}考查受力分析、電磁感應(yīng)、能量守恒等知識(shí)，主要考查學(xué)生理解、推理能力。當(dāng)v最大時(shí)有F=f+F安，即F=μmg+B2d2v/(R+r),v=(F-μmg)(R+r)/(B2d2);通過電阻R的電量q=ΔΦ/(R+r)=Bdl/(R+r);由動(dòng)能定理有WF+Wf+WF安=ΔEk,其Wf<0,WF安<0,故B、D對。BD圖9-3-3【例2】［2009年高考福建理綜卷］如圖9-3-3所示，固定

2【答案】

如圖9-3-4所示，在一對平行光滑的金屬導(dǎo)軌的上端連接一阻值為R的固定電阻，兩導(dǎo)軌所決定的平面與水平面成30°角。今將一質(zhì)量為m、長為l的導(dǎo)體棒ab垂直放于導(dǎo)軌上，并使其由靜止開始下滑。已知導(dǎo)體棒電阻為r，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。求導(dǎo)體棒最終下滑的速度及電阻R最終發(fā)熱功率分別為多少？圖9-3-42【答案】如圖9-3-4所示，在一對平行光滑的金屬導(dǎo)軌的【例3】如圖9-3-5所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在M、N處與相距為2r、電阻不計(jì)的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN

上方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場Ⅰ和Ⅱ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。現(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒

ab，從半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落，在下落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，設(shè)平行軌道足夠長。已知導(dǎo)體棒下落r/2時(shí)的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2。

(1)求導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時(shí)的加速度大?。?/p>

(2)若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場Ⅱ后棒中電流大小始終不變，求磁場Ⅰ和Ⅱ之間的距離h和R2上的電功率P2；

(3)若將磁場Ⅱ的CD邊界略微下移，導(dǎo)體棒ab剛進(jìn)入磁場Ⅱ時(shí)速度大小為v3，要使其在外力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，求所加外力

F隨時(shí)間變化的關(guān)系式。【答案】熱點(diǎn)三電磁感應(yīng)中的能量問題圖9-3-5【例3】如圖9-3-5所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用教學(xué)課件【名師支招】⑴電磁感應(yīng)過程實(shí)質(zhì)上是不同形式的能相互轉(zhuǎn)化的過程，電磁感應(yīng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中必定受到安培力作用，因此，要維持安培力存在，必須有“外力”克服安培力做功，此過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，當(dāng)感應(yīng)電流通過用電器時(shí)，電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能。⑵“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，同理，安培力做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，安培力做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。⑶分清物體的運(yùn)動(dòng)過程和受力情況，判斷不同過程的特點(diǎn)和滿足的規(guī)律，運(yùn)用恰當(dāng)規(guī)律各個(gè)擊破?！久麕熤д小竣烹姶鸥袘?yīng)過程實(shí)質(zhì)上是不同形式的能相

3【答案】(1)2.8N(2)2.45J

如圖9-3-6所示，空間等間距分布著水平方向的條形勻強(qiáng)磁場，豎直方向磁場區(qū)域足夠長，磁感應(yīng)強(qiáng)度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的初速度從左側(cè)磁場邊緣水平進(jìn)入磁場。求：(1)線框MN邊剛進(jìn)入磁場時(shí)受安培力的大小F。(2)線框從開始進(jìn)入磁場到豎直下落的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。圖9-3-63【答案】(1)2.8N如圖9-3-6所示，空間等間距【例4】如圖9-3-7所示，兩根足夠長的直金屬桿MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為l。M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。

(1)由b向a方向看到的裝置如圖9-3-8所示，請?jiān)诖藞D中畫出ab桿下滑過程中此時(shí)刻的受力示意圖；

(2)在加速下滑過程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大小；

(3)求在下滑過程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值?！久麕熤д小?1)做該類題目要畫好受力分析圖，最好在圖上標(biāo)明輔助方向(如B的方向，I的方向等)。

(2)抓住各物理量之間相互制約的關(guān)系，做好動(dòng)態(tài)分析。一般的思維規(guī)律是：速度的變化，導(dǎo)致電動(dòng)勢的變化，導(dǎo)致電流的變化，導(dǎo)致安培力的變化，導(dǎo)致加速度的變化，從而把握物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化趨勢，抓住臨界條件。【解析】(1)如圖所示重力mg，豎直向下支撐力FN，垂直斜面向上安培力F，沿斜面向上

(2)當(dāng)ab桿速度為v，感應(yīng)電動(dòng)勢E=Blv，此時(shí)電路中電流I=E/R=Blv/Rab桿受到安培力F=BIl=B2l2v/R

根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有

ma=mgsinθ-F=mgsinθ-B2l2v/Ra=gsinθ-B2l2v/(mR)(3)當(dāng)B2l2v/R=mgsinθ時(shí)，ab桿達(dá)到最大速度

vm=mgRsinθ/(B2l2)熱點(diǎn)四電磁感應(yīng)中的力、電綜合問題【答案】(1)見解析中圖9-3-9(2)I=Blv/R;a=gsinθ-B2l2v/(mR)(3)vm=mgRsinθ/(B2l2)圖9-3-9圖9-3-7圖9-3-8【例4】如圖9-3-7所示，兩根足夠長的直金屬桿MN、PQ平

4【答案】(1)v1-fR/(B2L2)(2)B2L2v1/R

(3)P棒=f[v1-fR/(B2L2)]P電=f2R/(B2L2)(4)(B2L2vt+fR)/(B2L2t-mR)如圖9-3-10所示，光滑的平行長直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，間距為L、導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，且接觸良好。在導(dǎo)軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。開始時(shí)，導(dǎo)體棒靜止于磁場區(qū)域的右端，當(dāng)磁場以速度v1勻速向右移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒隨之開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到水平向左、大小為f的恒定阻力，并很快達(dá)到恒定速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場區(qū)域內(nèi)。(1)求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度v2；(2)為使導(dǎo)體棒能隨磁場運(yùn)動(dòng)，阻力最大不能超過多少？(3)導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多少？(4)若t=0時(shí)，磁場由靜止開始水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過較短時(shí)間后，導(dǎo)體棒也做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其v-t關(guān)系如圖9-3-11所示，已知在t時(shí)刻導(dǎo)體棒瞬時(shí)速度大小為vt，求導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小。圖9-3-11圖9-3-104【答案】(1)v1-fR/(B2L2)如圖9-3-10高中物理新人教版必修２系列課件高中物理新人教版必修２系列課件6.1《行星的運(yùn)動(dòng)》6.1《行星的運(yùn)動(dòng)》教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能

1．知道地心說和日心說的基本內(nèi)容．

2．知道所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．

3．知道所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，且這個(gè)比值與行星的質(zhì)量無關(guān)，但與太陽的質(zhì)量有關(guān)．

4．理解人們對行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過程是漫長復(fù)雜的，真理是來之不易的．過程與方法通過托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開普勒等幾位科學(xué)家對行星運(yùn)動(dòng)的不同認(rèn)識(shí)，了解人類認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折性并加深對行星運(yùn)動(dòng)的理解．教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1．澄清對天體運(yùn)動(dòng)裨秘、模糊的認(rèn)識(shí)，掌握人類認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的科學(xué)方法．

2．感悟科學(xué)是人類進(jìn)步不竭的動(dòng)力．教學(xué)重點(diǎn)理解和掌握開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，認(rèn)識(shí)行星的運(yùn)動(dòng)．學(xué)好本節(jié)有利于對宇宙中行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，掌握人類認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的科學(xué)方法，并有利于對人造衛(wèi)星的學(xué)習(xí)．教學(xué)難點(diǎn)對開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解和應(yīng)用，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)可以澄清人們對天體運(yùn)動(dòng)神秘、模糊的認(rèn)識(shí)．教學(xué)方法探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備掛圖、多媒體課件情感、態(tài)度與價(jià)值觀

太陽系太陽系古人對天體運(yùn)動(dòng)有哪些看法？

古人對天體運(yùn)動(dòng)有哪些看法？1、地心說代表人物：托勒密觀點(diǎn)：地球是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，太陽、月亮以及其他行星都繞地球運(yùn)動(dòng)?？茖W(xué)的足跡1、地心說代表人物：托勒密觀點(diǎn)：地球是宇宙的中心，是靜止不哥白尼：攔住了太陽，推動(dòng)了地球觀點(diǎn)：太陽是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都在繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2、日心說科學(xué)的足跡哥白尼：攔住了太陽，推動(dòng)了地球觀點(diǎn)：太陽是靜止不動(dòng)的，地球和3、日心說的進(jìn)一步完善天才觀察者：

第谷·布拉赫科學(xué)的足跡

把天體位置測量的誤差由10/減少到2/第谷（丹麥）3、日心說的進(jìn)一步完善天才觀察者：科學(xué)的足跡把天(2)開普勒：真理超出希望3、日心說的進(jìn)一步完善科學(xué)的足跡開普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律(2)開普勒：3、日心說的進(jìn)一步完善科學(xué)的足跡開普勒行星運(yùn)[探究1]

行星運(yùn)動(dòng)繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道是什么形狀？地球圓？[探究1]地球圓？年份春分夏至秋分冬至20043/206/219/2312/2120053/206/219/2312/2120063/216/219/2312/21秋冬兩季比春夏兩季時(shí)間短春92天夏94天秋89天冬90天年份春分夏至秋分冬至20043/206/219/2312/2第谷（丹麥）開普勒（德國）四年多的刻苦計(jì)算↓二十年的精心觀測↓8分的誤差

→←否定19種假設(shè)↓↓行星軌道為橢圓若是勻速圓周運(yùn)動(dòng)……第谷（丹麥）開普勒（德國）四年多的刻苦計(jì)算↓二十年的精心

假設(shè)地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)橢圓運(yùn)動(dòng),太陽在焦點(diǎn)上,根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，得在秋分到冬至再到春分的時(shí)間比從春分到夏至再到秋分的時(shí)間短，所以秋冬兩季比春夏兩季要短。假設(shè)地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)橢圓運(yùn)動(dòng),太陽在焦點(diǎn)開普勒第一定律：所有行星繞太陽的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。開普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律焦點(diǎn)太陽焦點(diǎn)●開普勒第一定律：開普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律焦點(diǎn)太陽焦點(diǎn)●電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用教學(xué)課件開普勒第二定律：對任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。開普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律遠(yuǎn)處速度慢近處速度快開普勒第二定律：開普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律遠(yuǎn)處速度慢近處速度快開普勒第三定律：所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。表達(dá)式：a3T2=k半長軸行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期開普勒第三定律：表達(dá)式：a3T2=k半長軸行星繞太陽公轉(zhuǎn)的探究2：行星半長軸(x106km)公轉(zhuǎn)周期(天)K值水星5787.973.36×1018金星1082253.35×1018地球1493653.31×1018火星2286873.36×1018木星7784333土星142610759天王星286930686海王星449560188同步衛(wèi)星0.04241月球0.384427.322探究2：行星半長軸(x106km)公轉(zhuǎn)周期(天)K值水星57結(jié)論k值與中心天體有關(guān)，而與環(huán)繞天體無關(guān)結(jié)論k值與中心天體有關(guān)，而與環(huán)繞天體無關(guān)

觀察九大行星圖思考2、金星與地球都在繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn),那么金星上的一天肯定比24小時(shí)短嗎?1、冥王星離太陽“最遠(yuǎn)”，繞太陽運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期最長，對嗎？觀察九大行星圖思考2、金星與地球都在繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn),那么金星上

實(shí)際上行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)很接近圓，在中學(xué)階段，可近似看成圓來處理問題，那么開普勒三定律的形式又如何？實(shí)際上行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)很接近圓，在中學(xué)階段，可近似看成1、多數(shù)行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，太陽處在圓心；2、對某一行星來說，它繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度（或線速度大?。┎蛔?，即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；3、所有行星軌道半徑的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。1、多數(shù)行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，太陽處在圓心；2、對[課堂訓(xùn)練]1．下列說法正確的是…………()A．地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球運(yùn)動(dòng)

B.太陽是宇宙的中心，所有天體都繞太陽運(yùn)動(dòng)

C.太陽是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都繞太陽運(yùn)動(dòng)

D．“地心說”和哥白尼提出的“日心說”現(xiàn)在看來都是不正確的[課堂訓(xùn)練]

分析；“地心說”是錯(cuò)誤的，所以A不正確．太陽系在銀河系中運(yùn)動(dòng)，銀河系也在運(yùn)動(dòng)，所以，B、C不正確，D正確．電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用教學(xué)課件2、神舟六號(hào)沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)，其周期為T，如果飛船要返回地面，可在軌道上的某一點(diǎn)A處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的特殊橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，橢圓和地球表面在B點(diǎn)相切，如圖所示，如果地球半徑為R，求飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)所需的時(shí)間。RR0AB課堂訓(xùn)練2、神舟六號(hào)沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)，其周期為T，如果飛再見再見名師支招：

(1)對電學(xué)對象要畫好必要的等效電路圖。

(2)對力學(xué)對象要畫好必要的受力分析圖和過程示意圖。

(3)電磁感應(yīng)中切割磁感線的導(dǎo)體要運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流又要受到安培力的作用。在安培力作用下，導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，這就可能需要應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律。電磁感應(yīng)的過程也是能量相互轉(zhuǎn)化的過程，所以在分析解決電磁感應(yīng)問題時(shí)，經(jīng)常要用到動(dòng)能定理、能量守恒定律。要點(diǎn)一電磁感應(yīng)綜合問題中的兩個(gè)研究對象及其之間的相互制約關(guān)系學(xué)案3電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用名師支招：要點(diǎn)一電磁感應(yīng)綜合問題中的兩個(gè)研究對象及其之間1.運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)分析要點(diǎn)二電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合問題中的運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)分析和能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)其他形式的能(如：內(nèi)能)名師支招：

在利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律解決電磁感應(yīng)的問題時(shí),要注意分析安培力做功的情況,因?yàn)榘才嗔Φ墓κ请娔芎推渌问降哪苤g相互轉(zhuǎn)化的“橋梁”。簡單表示如下：電能其他形式能。W安>0W安<0其他形式的能(如：機(jī)械能)安培力做負(fù)功電能電流做功2.能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)1.運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)分析要點(diǎn)二電磁感應(yīng)與力學(xué)【例1】矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖9-3-1所示。若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，下列各圖中正確的是()熱點(diǎn)一電磁感應(yīng)中的圖象問題【名師支招】(1)電磁感應(yīng)中的圖象問題能綜合考查運(yùn)用楞次定律確定感應(yīng)電流的方向，運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(或感應(yīng)電流)的大小，以及對圖象的理解和識(shí)別能力，因此一直是高考命題的熱點(diǎn)之一。

(2)求解電磁感應(yīng)中的圖象問題時(shí)，必須明確三個(gè)方面，一是縱橫坐標(biāo)分別表示什么物理量；二是明確正方向，只有明確了正方向，才能確定物理量的正負(fù)；三是明確研究過程?！窘馕觥?~1s內(nèi)B垂直紙面向里均勻增大，則由楞次定律及法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，排除A、C選項(xiàng)；2s~3s內(nèi)，B垂直紙面向外均勻增大，同理可得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，排除B選項(xiàng)，D正確。D圖9-3-1【例1】矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)如圖9-3-2所示，LOO′L′為一折線，它所形成的兩個(gè)角∠LOO′和∠OO′L′均為45°，折線的右邊有一勻強(qiáng)磁場，其方向垂直于紙面向里。一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿垂直于OO′的方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在t=0時(shí)刻恰好位于圖中所示位置。以逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流—時(shí)間(l/v)關(guān)系的是(時(shí)間以l/v為單位)()A.B.C.D.

1圖9-3-2D如圖9-3-2所示，LOO′L′為一折線，它所形成的兩個(gè)角∠【例2】［2009年高考福建理綜卷］如圖9-3-3所示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量為m

(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離l時(shí)，速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g。則此過程()A.桿的速度最大值為(F-μmg)R/(B2d2)B.流過電阻R的電量為Bdl/(R+r)C.恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量

D.恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量熱點(diǎn)二電磁感應(yīng)中的動(dòng)態(tài)分析問題【名師支招】解決動(dòng)態(tài)問題的基本方法：受力分析→運(yùn)動(dòng)分析(確定運(yùn)動(dòng)過程和最終的穩(wěn)定狀態(tài))→由牛頓第二定律列方程求解。運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)：導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢→感應(yīng)電流→通電導(dǎo)體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→感應(yīng)電動(dòng)勢變化…，最終加速度等于零，導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，要抓住a=0時(shí)，速度v達(dá)最大值的特點(diǎn)?！窘馕觥勘绢}考查受力分析、電磁感應(yīng)、能量守恒等知識(shí)，主要考查學(xué)生理解、推理能力。當(dāng)v最大時(shí)有F=f+F安，即F=μmg+B2d2v/(R+r),v=(F-μmg)(R+r)/(B2d2);通過電阻R的電量q=ΔΦ/(R+r)=Bdl/(R+r);由動(dòng)能定理有WF+Wf+WF安=ΔEk,其Wf<0,WF安<0,故B、D對。BD圖9-3-3【例2】［2009年高考福建理綜卷］如圖9-3-3所示，固定

2【答案】

如圖9-3-4所示，在一對平行光滑的金屬導(dǎo)軌的上端連接一阻值為R的固定電阻，兩導(dǎo)軌所決定的平面與水平面成30°角。今將一質(zhì)量為m、長為l的導(dǎo)體棒ab垂直放于導(dǎo)軌上，并使其由靜止開始下滑。已知導(dǎo)體棒電阻為r，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。求導(dǎo)體棒最終下滑的速度及電阻R最終發(fā)熱功率分別為多少？圖9-3-42【答案】如圖9-3-4所示，在一對平行光滑的金屬導(dǎo)軌的【例3】如圖9-3-5所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在M、N處與相距為2r、電阻不計(jì)的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN

上方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場Ⅰ和Ⅱ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B?，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒

ab，從半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落，在下落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，設(shè)平行軌道足夠長。已知導(dǎo)體棒下落r/2時(shí)的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2。

(1)求導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時(shí)的加速度大小；

(2)若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場Ⅱ后棒中電流大小始終不變，求磁場Ⅰ和Ⅱ之間的距離h和R2上的電功率P2；

(3)若將磁場Ⅱ的CD邊界略微下移，導(dǎo)體棒ab剛進(jìn)入磁場Ⅱ時(shí)速度大小為v3，要使其在外力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，求所加外力

F隨時(shí)間變化的關(guān)系式。【答案】熱點(diǎn)三電磁感應(yīng)中的能量問題圖9-3-5【例3】如圖9-3-5所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用教學(xué)課件【名師支招】⑴電磁感應(yīng)過程實(shí)質(zhì)上是不同形式的能相互轉(zhuǎn)化的過程，電磁感應(yīng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中必定受到安培力作用，因此，要維持安培力存在，必須有“外力”克服安培力做功，此過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，當(dāng)感應(yīng)電流通過用電器時(shí)，電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能。⑵“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，同理，安培力做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，安培力做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。⑶分清物體的運(yùn)動(dòng)過程和受力情況，判斷不同過程的特點(diǎn)和滿足的規(guī)律，運(yùn)用恰當(dāng)規(guī)律各個(gè)擊破。【名師支招】⑴電磁感應(yīng)過程實(shí)質(zhì)上是不同形式的能相

3【答案】(1)2.8N(2)2.45J

如圖9-3-6所示，空間等間距分布著水平方向的條形勻強(qiáng)磁場，豎直方向磁場區(qū)域足夠長，磁感應(yīng)強(qiáng)度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的初速度從左側(cè)磁場邊緣水平進(jìn)入磁場。求：(1)線框MN邊剛進(jìn)入磁場時(shí)受安培力的大小F。(2)線框從開始進(jìn)入磁場到豎直下落的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。圖9-3-63【答案】(1)2.8N如圖9-3-6所示，空間等間距【例4】如圖9-3-7所示，兩根足夠長的直金屬桿MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為l。M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。

(1)由b向a方向看到的裝置如圖9-3-8所示，請?jiān)诖藞D中畫出ab桿下滑過程中此時(shí)刻的受力示意圖；

(2)在加速下滑過程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大??；

(3)求在下滑過程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值?！久麕熤д小?1)做該類題目要畫好受力分析圖，最好在圖上標(biāo)明輔助方向(如B的方向，I的方向等)。

(2)抓住各物理量之間相互制約的關(guān)系，做好動(dòng)態(tài)分析。一般的思維規(guī)律是：速度的變化，導(dǎo)致電動(dòng)勢的變化，導(dǎo)致電流的變化，導(dǎo)致安培力的變化，導(dǎo)致加速度的變化，從而把握物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化趨勢，抓住臨界條件。【解析】(1)如圖所示重力mg，豎直向下支撐力FN，垂直斜面向上安培力F，沿斜面向上

(2)當(dāng)ab桿速度為v，感應(yīng)電動(dòng)勢E=Blv，此時(shí)電路中電流I=E/R=Blv/Rab桿受到安培力F=BIl=B2l2v/R

根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有

ma=mgsinθ-F=mgsinθ-B2l2v/Ra=gsinθ-B2l2v/(mR)(3)當(dāng)B2l2v/R=mgsinθ時(shí)，ab桿達(dá)到最大速度

vm=mgRsinθ/(B2l2)熱點(diǎn)四電磁感應(yīng)中的力、電綜合問題【答案】(1)見解析中圖9-3-9(2)I=Blv/R;a=gsinθ-B2l2v/(mR)(3)vm=mgRsinθ/(B2l2)圖9-3-9圖9-3-7圖9-3-8【例4】如圖9-3-7所示，兩根足夠長的直金屬桿MN、PQ平

4【答案】(1)v1-fR/(B2L2)(2)B2L2v1/R

(3)P棒=f[v1-fR/(B2L2)]P電=f2R/(B2L2)(4)(B2L2vt+fR)/(B2L2t-mR)如圖9-3-10所示，光滑的平行長直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，間距為L、導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，且接觸良好。在導(dǎo)軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。開始時(shí)，導(dǎo)體棒靜止于磁場區(qū)域的右端，當(dāng)磁場以速度v1勻速向右移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒隨之開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到水平向左、大小為f的恒定阻力，并很快達(dá)到恒定速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場區(qū)域內(nèi)。(1)求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度v2；(2)為使導(dǎo)體棒能隨磁場運(yùn)動(dòng)，阻力最大不能超過多少？(3)導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多少？(4)若t=0時(shí)，磁場由靜止開始水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過較短時(shí)間后，導(dǎo)體棒也做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其v-t關(guān)系如圖9-3-11所示，已知在t時(shí)刻導(dǎo)體棒瞬時(shí)速度大小為vt，求導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小。圖9-3-11圖9-3-104【答案】(1)v1-fR/(B2L2)如圖9-3-10高中物理新人教版必修２系列課件高中物理新人教版必修２系列課件6.1《行星的運(yùn)動(dòng)》6.1《行星的運(yùn)動(dòng)》教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能

1．知道地心說和日心說的基本內(nèi)容．

2．知道所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．

3．知道所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，且這個(gè)比值與行星的質(zhì)量無關(guān)，但與太陽的質(zhì)量有關(guān)．

4．理解人們對行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過程是漫長復(fù)雜的，真理是來之不易的．過程與方法通過托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、開普勒等幾位科學(xué)家對行星運(yùn)動(dòng)的不同認(rèn)識(shí)，了解人類認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的曲折性并加深對行星運(yùn)動(dòng)的理解．教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1．澄清對天體運(yùn)動(dòng)裨秘、模糊的認(rèn)識(shí)，掌握人類認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的科學(xué)方法．

2．感悟科學(xué)是人類進(jìn)步不竭的動(dòng)力．教學(xué)重點(diǎn)理解和掌握開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，認(rèn)識(shí)行星的運(yùn)動(dòng)．學(xué)好本節(jié)有利于對宇宙中行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，掌握人類認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的科學(xué)方法，并有利于對人造衛(wèi)星的學(xué)習(xí)．教學(xué)難點(diǎn)對開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解和應(yīng)用，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)可以澄清人們對天體運(yùn)動(dòng)神秘、模糊的認(rèn)識(shí)．教學(xué)方法探究、講授、討論、練習(xí)教具準(zhǔn)備掛圖、多媒體課件情感、態(tài)度與價(jià)值觀

太陽系太陽系古人對天體運(yùn)動(dòng)有哪些看法？

古人對天體運(yùn)動(dòng)有哪些看法？1、地心說代表人物：托勒密觀點(diǎn)：地球是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，太陽、月亮以及其他行星都繞地球運(yùn)動(dòng)。科學(xué)的足跡1、地心說代表人物：托勒密觀點(diǎn)：地球是宇宙的中心，是靜止不哥白尼：攔住了太陽，推動(dòng)了地球觀點(diǎn)：太陽是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都在繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2、日心說科學(xué)的足跡哥白尼：攔住了太陽，推動(dòng)了地球觀點(diǎn)：太陽是靜止不動(dòng)的，地球和3、日心說的進(jìn)一步完善天才觀察者：

第谷·布拉赫科學(xué)的足跡

把天體位置測量的誤差由10/減少到2/第谷（丹麥）3、日心說的進(jìn)一步完善天才觀察者：科學(xué)的足跡把天(2)開普勒：真理超出希望3、日心說的進(jìn)一步完善科學(xué)的足跡開普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律(2)開普勒：3、日心說的進(jìn)一步完善科學(xué)的足跡開普勒行星運(yùn)[探究1]

行星運(yùn)動(dòng)繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道是什么形狀？地球圓？[探究1]地球圓？年份春分夏至秋分冬至20043/206/219/2312/2120053/2