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1、1 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
2、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 2 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
3、的平行金属导轨固定在倾 角30的斜面上,导轨电 阻不计,间距 L0.4 m。导轨 所在空间被分成区域和, 两区域的边界与斜面的交线为 MN,中的匀强磁场方向垂直 斜面向下,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B0.5 T。在区域中,将质量m1 0.1 kg,电阻 R10.1 的金属条 ab放在导轨上, ab 刚好 不下滑。然后,在区域中将质量m20.4 kg,电阻 R2 0.1 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g10 m/s 2。问: (1)cd 下滑的过程中,
4、 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? 3 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
5、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 x 2,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ya 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yb(ba)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() :AmgbB.1 2mv 2 Cmg(ba) Dmg(ba)1 2mv 2 拓展:若磁场为非匀强磁场,上述问题的答案是: 4 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
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