公开课电磁感应中的动力学及能量问题教学案

1、学习好资料欢迎下载【教学目标】探究一水平轨道问题1:施加恒定外力 F后,ab棒的速度v,加速度a如何变化?课题：电磁感应中的动力学及能量问题执教者 江苏省兴化中学姜晓军 2015年12月25日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【教学重点】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【教学难点】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【教学过程】一、自主预习(一)感应电流在磁场中所受的安培力1 . 安培力的大小：F

2、=BIL=二。2 .安培力的方向判断(1) 右手定则和左手定则相结合：先用 确定感应电流方向，再用 判断感应电流所受安培力的方向。(2) 用楞次定律判断：感应电流所受安培力的方向一定和导体垂直切割磁感线运动的方向。(二)电磁感应的能量转化1 . 电磁感应现象的实质是 和之间的转化。2 .感应电流在磁场中受安培另一，外力克服安培分,将 的能转化为,电流做功再将电能转化为。3 .电流做功产生的热量用焦耳定律计算,公式为。二、合作探究情景创设：光滑水平放置的金属导轨间距为L,连接一电阻R,质量为m,电阻为r的金属棒ab与导轨接触良好，其余部分电阻不计。 平面内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应弓虽度为

3、B。?，思考：有哪些办法能让导体棒ab沿着导轨向右移动？卜乂父乂乂*问题2：当ab棒速度为v时，求电路消耗的电功率 P电，安培力的功率 P安分别是 多少？问题3:施加恒定外力 F后，能量如何变化？能不能从能量的视角求ab棒的最大速度?探究二倾斜轨道八国两根足够长的直金属导轨平行放置在倾角为“的绝缘斜面上，导轨间距为L,导轨间连接一电阻 R,质量为m电阻为r的金属棒ab与导轨垂直并接触良好，其余部分电阻不计，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。不计它们之间的摩擦，重力加速度为go问题1：让ab棒静止下滑，ab棒速度v,加速度a如何变化？能量如何转化？学习好资料欢迎下载问

4、题2：从动力学和能量两个角度，求下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。拓展1 ：若ab棒与导轨间有摩擦，且动摩擦因数为 科，则ab棒稳定时的速度多大?拓展2：若无摩擦，棒由静止运动到稳定速度时，电路产生的热量为Q,则刚达稳定速度时杆的位移有多大？拓展3:若无摩擦，现以功率恒为 P,方向沿斜面向上的拉力使棒由静止向上运动位移为x时达到稳定速度，电路产生的热量为 Q则（1）稳定时的速度为多大？ （ 2）棒从静止至达到稳定速度所需要的时 间为多少？三、总结归纳四、达标检测1.如图所示，电阻为R,其他电阻均可忽略，ef是一电阻可不计的水平放置的导体棒,质量为m棒的两端分别与ab、cd保持良好接触，又

5、能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从静止下滑一段时间后闭合开关S,则S闭合后（）A.导体棒ef的加速度可能大于 gB.导体棒ef的加速度一定小于 gC.导体棒ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同D.导体棒ef的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒2两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L,底端接阻值为 R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放.则（B的匀强磁场垂直，如图 4A.金属棒的动能、重力势能与弹簧的弹性势能的总和保持不变b.金属棒最后将静止，静止时弹簧伸长量为mgB2L2vC.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为 F=-RD.金属棒最后将静止，电阻 R上产生的总热量为 mg- mg k3（2014 江苏卷，13）如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L,长为3d,导轨平面与水平面的夹角为 0 ,在导轨的中部刷有一段长为 d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直。质量为 m的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间