《第06節(jié)法拉弟電磁感應定律應用(二)》教學設計(廣東省縣級優(yōu)課)-物理教案

導體切割磁感線的力、電綜合專題復習教案駱玉朋一、學習目標1、會用右手定則判斷感應電流的方向；2、知道導體切割磁感線時感應電動勢的大小數(shù)學表達式；3、導體切割磁感線時，會電路分析、受力分析、運動狀態(tài)分析、能量分析。二、學習重點、難點重點：導體切割磁感線時力、電綜合應用。難點：導體切割磁感線時的受力分析、運動狀態(tài)分析、能量分析。三、考綱要求和考情分析1、電磁感應中的力、電綜合題是高考的熱點，涉及到或要用到的知識點有電磁感應定律、法拉第發(fā)電機歐姆定律、牛頓定律、動量守恒、能量轉化和守恒，這些知識點都為Ⅱ類要求。2、這類問題綜合能力要求高，若以計算題形式出現(xiàn)，為中等難度或中等難度以上。如2016年24題、2013年25題。四、教學過程NQMPRabv例1：（熱身題）NQMPRabv（1）、流過電阻R的電流大小和方向；（2）、金屬棒ab兩端的電勢差，（3）、使金屬棒做勻速運動的外力的功率；（4）、整個電路在兩秒時間內產生的內能。思考：1、誰充當電源？2、金屬棒ab兩端的的電壓是內壓還是路端電壓？3、勻速時，外力和安培力是什么關系？小結：解決電磁感應綜合問題的一般思路1、先作“源”的分析----分離出電路中由電磁感應所產生的電源，求出電源參數(shù)E和r；2、再進行“路”的分析----畫出必要的電路圖，分析電路結構，弄清楚串并聯(lián)關系，求出相關部分的電流大小，以便求安培力；3、然后是“力”的分析----畫出必要的受力分析圖，分析研究對象的受力情況，尤其要注意安培力是不是變力；4、接著進行“運動”狀態(tài)分析----根據(jù)力和運動的關系，判斷出正確的運動模型；5、最后是“能量”分析----尋找電磁感應過程和力學對象的運動過程中其能量和守恒的關系。例2、如圖所示，一質量m＝0.1kg的金屬棒ab可沿接有電阻R＝0.8Ω的足夠長的豎直導體框架無摩擦地滑動，框架間距L＝1m，勻強磁場的磁感應強度B＝0.4T，方向如圖示，其余電阻均不計。若棒ab由靜止開始沿框架下落，且與框保持良好接觸。（1）試討論金屬棒ab的運動情況 （2）求金屬棒ab的最大運動速度（3）若金屬棒ab達最大運動速度時，金屬棒下落了2m，電阻R在這個過程產生多少熱？思考：1、金屬棒受哪些力作用？這些力怎樣變化？2、什么條件下金屬棒ab有最大運動速度？3、下落過程能量怎樣轉化？小結：解題應注意的細節(jié)問題1、金屬棒的受力情況（除安培力外有無拉力或阻力）2、金屬棒的初始狀態(tài)（靜止或勻速)3、金屬棒的運動狀態(tài)（勻速、勻變速、非勻變速直線運動）4、能量的轉化過程能量的轉化過程（電能是通過克服安培力做功轉化而來的，而這些電能又通過電流做功使電阻發(fā)熱轉變成內能的）體驗高考例3：（2016Ⅰ卷）如圖，兩固定的絕緣斜面傾角均為θ，上沿相連。兩細金屬棒ab（僅標出a端）和cd（僅標出c端）長度均為L，質量分別為2m和m；用兩根不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路abdca，并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平。右斜面上存在勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于斜面向上，已知兩根導線剛好不在磁場中，回路電阻為R，兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度大小為g（1）作用在金屬棒ab上的安培力的大小；（2）金屬棒運動速度的大小。OABCDω例4：（2014年Ⅱ卷）半徑分別為r和2r的同心圓形導軌固定在同一水平面內，一長為r，質量為m且質量分布均勻的直導體棒AB置于圓導軌上面，BA的延長線通過圓導軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示，整個裝置位于一勻強磁場中，磁感應強度的大小為B，方向豎直向下，在內圓導軌的C點和外圓導軌的D點之間接有一阻值為R的電阻（圖中未畫出）。直導體棒在水平外力作用下以角速度ω繞OOABCDω（1）通過電阻的感應電流的方向和大?。唬?）外力的功率。練習：如圖12-6-1所示，AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導軌，兩導軌間的距離為L，導軌平面與水平面的夾角是θ，在整個導軌平面內都有垂直于導軌平面斜向上方的勻強磁場，磁感應強度為B，在導軌的A、C端連接一個阻值為R的電阻.一根垂直于導軌放置的金屬棒ab，質量為m，從靜止開始沿導軌下滑，求ab棒的最大速度.(已知動摩擦因數(shù)為μ，導體和金屬棒的電阻不計)作業(yè)：兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位于同一水平面內，兩導軌間距離為L，導軌上面橫放著兩根導體棒ab和cd，構成如圖所示的矩形回路.兩根導體棒的質量均為m，電阻均為R，回路中其余部分的電阻可不計.在整個導軌平面內都有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B.設兩導體棒均可沿導