高中物理复习课：电磁感应中的动力学和能量问题教案

复习课：电磁感应中的动力学和能量问题教案

班级：高二理科（6）班下午第一节授课人：课题电磁感应中的动力学与能量问题第一课时

三维目标1.掌握电磁感应中动力学问题的分析方法

2.理解电磁感应过程中能量的转化情况

3.运用能量的观点分析和解决电磁感应问题

重点1.分析计算电磁感应中有安培力参与的导体的运动及平衡问题

2.分析计算电磁感应中能量的转化与转移

难点1.运用牛顿运动定律和运动学规律解答电磁感应问题

2.运用能量的观点分析和解决电磁感应问题

教具多媒体辅助课型复习课课

时

安

排

2课时

教学过程一、电磁感应中的动力学问题

课前同学们会根据微课视频完成学案上的知识清单：1．安培力的大小

2．安培力的方向判断

3．两种状态及处理方法

状态特征处理方法

平衡态加速度为零根据平衡条件列式分析

非平衡态

加速度不为

零

根据牛顿第二定律进行动态分析或结

合功能关系进行分析

4.力学对象和电学对象的相互关系

教学过程指导学生处理学案上的例题和拓

展训练

例1：如图所示，在磁感应强

度为B，方向垂直纸面向里的

匀强磁场中，金属杆MN放

在光滑平行金属导轨上，现用平行于金属杆的恒力F，使MN从静止开始向右滑动，回路的总电阻为R，试分析MN 的运动情况，并求MN的最大速度。

拓展训练1:如图所示，两根足

够长的平行金属导轨固定在倾

角θ＝30°的斜面上，导轨电

阻不计，间距L＝0.4 m。导轨

所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，

两区域的边界与斜面的交线为

MN，Ⅰ中的匀强磁场方向垂直

斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B＝0.5 T。在区域Ⅰ中，将质量m1＝0.1 kg，电阻R1＝0.1 Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑。然后，在区域Ⅱ中将质量m2＝0.4 kg，电阻R2＝0.1 Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑。cd 在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g＝10 m/s2。问：

(1)cd下滑的过程中，ab中的电流方向；

(2)ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大；

例2：如图所示的图中，导体棒ab垂直放在水平导轨上，导轨处在方向垂直于水平面向下的匀强磁场中。导体棒和导轨间接触良好且摩擦不计，导体棒、导轨的电阻均可忽略，今给导体棒ab一个向右的初速度V0。有的同学说电容器断路无电流，棒将一直匀速运动

下去；有的同学认为棒相当于电

源，将给电容器充电，电路中有电

流，所以在安培力的作用下，棒将

减速。关于这个问题你怎么看呢？

总结：通过以上复习内容和训练，你认为处理电磁感应中的动力学问题的基本步骤是什么？

二、电磁感应中的能量问题

课前同学们根据微课视频会完成学案上的知识清单：

1.电磁感应中的能量转化

（1）安培力做负功：（）能

（）能（）能

注：克服安培力做了多少功，就有多少其它形式能转化为电能。

（2）安培力做正功：（）能（）能

2.求解焦耳热的三种方法：

指导学生处理学案上的例题和拓展训练：

例1：光滑曲面与竖直平面的交线是抛

物线，如图所示，抛物线的方程为y＝

x2，其下半部处在一个水平方向的匀强

磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线

(图中的虚线所示)，一个质量为m的小

金属框从抛物线y＝b(b>a)处以速度v

沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属框在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是()

:A．mgb B.1

2m v

2

C．mg(b－a) D．mg(b－a)＋1

2m v

2

拓展：若磁场为非匀强磁场，上述问题的答案是：

教师点拨：对于多过程的问题，有时用动力学解决比较麻

烦，但若用能量转化和守恒观点，全过程考虑，则不涉及

过程中的具体细节，只要抓住初态和末态，可以使计算方

便，解题简便。

下一节课我们将接触一些更为复杂、综合性更强的经典高

考题，提升同学们的这方面解题能力。

作业：见学案

教后

反思