电磁感应定律单杆模型 PPT
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 由于感应电流与导体切割磁感线运动的加 速度有着相互制约的关系，故导体一般不 是做匀变速运动，而是经历一个动态变化 过程再趋于一个稳定状态。分析这一动态 过程进而确定最终状态是解决这类问题的 关键。
课堂练习
1、如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，导轨宽度为L，其下端 与电阻R连接，导体棒ab电阻为r，导轨和导线电阻不计,匀强磁 场竖直向上。若导体棒ab以一定初速度 下滑，则 ab棒 （ AB ）
• (4)最终明确导体所能达到的稳定状态。
2、类型
• (1)单杆水平式
条件： 匀强磁场与导轨垂直， 磁感应强度为B， 棒ab长为L，质量为m， 初速度为零，拉力恒为F， 电路中除电阻R外，其他电阻不计 水平导轨光滑
试分析导体棒的运动情况？
动态分析
收尾状态
运动形式 力学特征
匀速直线运动 a＝0
电学特征
电磁感应定律单杆模型
学习目标
• 知识与技能
掌握电磁感应中的力学问题的求解方法
• 过程与方法
通过电磁感应中的力学问题的学习，掌握运用理论知识探究 问题的方法
• 情感、态度与价值观
通过电磁感应中的力学问题的学习，培养学生对不同事物进 行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想
2015年高考题
安徽 19题（选择）
2、图所示中回路竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂 直于回路平面向外，导线AC可以贴着光滑竖直长导线 下滑，设回路的总电阻恒定为R，当导线AC从静止开 始下落后，下面有关回路中能量转化的叙述中正确的 说法有（CD ）
A导线下落过程中机械能守恒 B导线加速下落过程中，导线减少的重力势能 全部转化电阻上产生的热量 C导线加速下落过程中，导线减少的重力势能 转化为导线增加的动能和回路中增加的内能 D导线达到稳定速度后的下落过程中，导线减 少的重力势能全部转化为回路中增加的内能
四川 11.（18分）
上海 32、（14分） 广东 35．(18分)
北京 22. (16 分)
1、分析思路
• (1)首先分析导体最初在磁场中的运动状态和受力 情况；
• (2)其次分析由于运动状态变化，导体受到的安培 力、合力的变化情况；
• (3)再分析由于合力的变化，导体的加速度、速度 又会怎样变化，从而又引起感应电流、安培力、 合力怎么变化；
作业：
1、随堂演练3、4、5题 2、课时作业5、7、1题
问：分析导体的运动状态，并求出最大速度是多少？
动态分析 ：
收尾状态：
运动形式
匀速直线运动
力学特征 电学特征
I恒定
拓展4： 条件：
匀强磁场与导轨垂直，
F
磁感应强度为B，
棒ab长为L，质量为m，
沿导轨平面向上的恒力F，
电路中除电阻R外，其他电阻不计
导轨光滑
问：分析导体的运动状态，并求出最大速度是多少？
条件：
匀强磁场与导轨垂直， 磁感应强度为B， 棒ab长为L，质量为m， 初速度为 ， 电路中除电阻R外，其他电阻不计 水平导轨光滑
问：电路中电流最大为多少？导体最终的运动状态 是怎样的？
拓展3： 条件：
(2)单杆倾斜式
匀强磁场与导轨垂直， 磁感应强度为B， 棒ab长为L，质量为m， 在导轨上静止释放， 电路中除电阻R外，其他电阻不计 导轨光滑
来自百度文库
中，通过电阻R的电量q
设此过程中的电路中平均电流为I
I q t
根据闭合电路中欧姆定律 I E R
法拉第电磁感应定律 E BLX
t t
联立并解得： q B L X R
拓展1：如果ab棒与导轨间的动摩擦因数为μ ， 其他条件均不变，则ab棒的最大速度为多少？
v (Fumg)R
m
L2B2
拓展2：
I 恒定
讨论1：若导体棒从开始至达到最大速度 时，所通过位移是X，求在此过程中电阻 R产生的热量QR
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
解：对导体棒在此过程应用动能定理：
FXW安12mm v2
W安 Q热
或：对系统应用功能关系：
FX12mvm 2 Q热
QR
FX
mF2R2 2B4L4
讨论2：设导体棒从开始至达到最大速度过程
解：分情况讨论
F
Fmgsin
v (Fmgsin)R
m
L2B2
Fmgsin
v (mgsinF)R
m
L2B2
拓展5：
条件：
光滑导轨平面竖直，
匀强磁场与导轨垂直，
磁感应强度为B，
棒ab长为L，质量为m，
L
电路中除电阻R外，其他电阻不计
导体棒与导轨接触良好
问：分析导体的运动状态，并求出最大速度是多少？
题后悟道
课堂练习
1、如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，导轨宽度为L，其下端 与电阻R连接，导体棒ab电阻为r，导轨和导线电阻不计,匀强磁 场竖直向上。若导体棒ab以一定初速度 下滑，则 ab棒 （ AB ）
• (4)最终明确导体所能达到的稳定状态。
2、类型
• (1)单杆水平式
条件： 匀强磁场与导轨垂直， 磁感应强度为B， 棒ab长为L，质量为m， 初速度为零，拉力恒为F， 电路中除电阻R外，其他电阻不计 水平导轨光滑
试分析导体棒的运动情况？
动态分析
收尾状态
运动形式 力学特征
匀速直线运动 a＝0
电学特征
电磁感应定律单杆模型
学习目标
• 知识与技能
掌握电磁感应中的力学问题的求解方法
• 过程与方法
通过电磁感应中的力学问题的学习，掌握运用理论知识探究 问题的方法
• 情感、态度与价值观
通过电磁感应中的力学问题的学习，培养学生对不同事物进 行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想
2015年高考题
安徽 19题（选择）
2、图所示中回路竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂 直于回路平面向外，导线AC可以贴着光滑竖直长导线 下滑，设回路的总电阻恒定为R，当导线AC从静止开 始下落后，下面有关回路中能量转化的叙述中正确的 说法有（CD ）
A导线下落过程中机械能守恒 B导线加速下落过程中，导线减少的重力势能 全部转化电阻上产生的热量 C导线加速下落过程中，导线减少的重力势能 转化为导线增加的动能和回路中增加的内能 D导线达到稳定速度后的下落过程中，导线减 少的重力势能全部转化为回路中增加的内能
四川 11.（18分）
上海 32、（14分） 广东 35．(18分)
北京 22. (16 分)
1、分析思路
• (1)首先分析导体最初在磁场中的运动状态和受力 情况；
• (2)其次分析由于运动状态变化，导体受到的安培 力、合力的变化情况；
• (3)再分析由于合力的变化，导体的加速度、速度 又会怎样变化，从而又引起感应电流、安培力、 合力怎么变化；
作业：
1、随堂演练3、4、5题 2、课时作业5、7、1题
问：分析导体的运动状态，并求出最大速度是多少？
动态分析 ：
收尾状态：
运动形式
匀速直线运动
力学特征 电学特征
I恒定
拓展4： 条件：
匀强磁场与导轨垂直，
F
磁感应强度为B，
棒ab长为L，质量为m，
沿导轨平面向上的恒力F，
电路中除电阻R外，其他电阻不计
导轨光滑
问：分析导体的运动状态，并求出最大速度是多少？
条件：
匀强磁场与导轨垂直， 磁感应强度为B， 棒ab长为L，质量为m， 初速度为 ， 电路中除电阻R外，其他电阻不计 水平导轨光滑
问：电路中电流最大为多少？导体最终的运动状态 是怎样的？
拓展3： 条件：
(2)单杆倾斜式
匀强磁场与导轨垂直， 磁感应强度为B， 棒ab长为L，质量为m， 在导轨上静止释放， 电路中除电阻R外，其他电阻不计 导轨光滑
来自百度文库
中，通过电阻R的电量q
设此过程中的电路中平均电流为I
I q t
根据闭合电路中欧姆定律 I E R
法拉第电磁感应定律 E BLX
t t
联立并解得： q B L X R
拓展1：如果ab棒与导轨间的动摩擦因数为μ ， 其他条件均不变，则ab棒的最大速度为多少？
v (Fumg)R
m
L2B2
拓展2：
I 恒定
讨论1：若导体棒从开始至达到最大速度 时，所通过位移是X，求在此过程中电阻 R产生的热量QR
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
解：对导体棒在此过程应用动能定理：
FXW安12mm v2
W安 Q热
或：对系统应用功能关系：
FX12mvm 2 Q热
QR
FX
mF2R2 2B4L4
讨论2：设导体棒从开始至达到最大速度过程
解：分情况讨论
F
Fmgsin
v (Fmgsin)R
m
L2B2
Fmgsin
v (mgsinF)R
m
L2B2
拓展5：
条件：
光滑导轨平面竖直，
匀强磁场与导轨垂直，
磁感应强度为B，
棒ab长为L，质量为m，
L
电路中除电阻R外，其他电阻不计
导体棒与导轨接触良好
问：分析导体的运动状态，并求出最大速度是多少？
题后悟道