2020-2021学年高中物理第一章电磁感应第3节电磁感应定律的应用教案1鲁科版

1、动量定理在电磁感应中的应用【教学目标】1、强化审题能力，规范解题；2、加强分析归纳训练，提高学生综合分析能力，推理能力，并应用数学方面知识解决问题的能力；3、学会用动量定理在电磁感应中的应用。【重点难点】重点：“棒阻模型”、“棒容模型”归纳；难点：“棒容模型”归纳，变加速中力与运动的分析；动量定理的应用。【教学过程】教学环节教学内容及学生活动教师组织内容及设计意图回顾【回顾】如图所示， AB CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为 L,导轨平面与展示计算结果；检查是否做出受力图，列式是否规范；在(2)中追问：除了回路产生焦耳热，还用什么发执？八、规范计算格式；让学生区分：焦耳热和

2、摩擦生热。意图：强化审题能力，规范解题。水平囿的夹角为 9 ,在整个导轨平囿内都有垂直于导轨平囿斜向上方的匀强磁场，磁感应强H度为B,在导轨的AC端连接一个阻值为 R的电阻，一根质量为 m垂直于导轨放置的金属棒ab,从静止开始沿导轨下滑，已知ab与导轨间的动摩擦因数为导轨和金属棒的电阻都不计。(1)求此过程中ab棒的最大速度。(2)若已知金属棒的加速过程金属棺下滑的距离s,求回路产生的焦耳热。学生核对解答结果并检查格式是否规范；思考回答提问内容。【探允题1】如图所不，质重为 m=2kg的金属棒ab,可以沿着光滑的水平平行导轨MN和PQ滑动，两导轨间宽度为L=1m,导轨的M P接有阻值为R=2!

3、Q的定值电阻，导轨处在竖直向上磁感应归纳总结1:棒阻模型强度为B=5T的匀强磁场中，其它部分电阻不计。跨接导轨的金属棒ab以初速度 v=10m/s开始运动。求(1)整个过程中通过 R的电量q?(2)停下来时滑行的距离x?学生回答;学生上台：讲解计算思路;、棒阻模型利用动量定理：I P以V0为正方向，设时间t内的平均电流为T则：BIl t mvt mvo mvo mvt求解电荷量：q I t Bl求解位移：由：qIIt.E ； (R r)E n nBs( S表水位移) t t得：sq(R r)nBl提问棒做什么运动，能直 接用运动学公式求解位移 吗？展示学生计算过程；提问为何想到用动量定理 的方

4、法求解？归纳总结棒阻模型。意图：引导学生找出解题 关键，规范表达能力、书 写格式。归纳总结2:棒容模型光汨水原.为学生思考，分析，推导，总结。二、棒容模型1、电路特点：电容器放电，相当于电源；导体棒受安培力 而运动。2、电流特点：电容器放电时，导体棒在安培力作用下开始 运动，同时产生阻碍放电的反电动势，导致 电流减小，直至电流为零，此时 U=Blv 3、运动特点：a 渐小的加速运动，最终做匀速运动。4、最终特征：匀速运动5、最大速度vm电容器充电量：Q0 CE 放电结束日电量：Q CU1、引导学生从电路及电磁 感应的知识，分析棒的受 力情况，总结棒的运动特 点及特征；电容器放电电量：Q Q0

5、Q CE CB1Vm 对杆应用动量定理：BI1 t mVm 即 Bl Q mVmB1CE/日 vm2, 2 -m B 1 C【探究题2】如图，两条平行导轨所在平面与水平 地面的夹角为 e,间距为L.导轨上端接有一平行 板电容器，电容为 C导轨处于匀强磁场中，磁感 应强度大小为 B,方向垂直于导轨平面. 在导轨上 放置一质量为 m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且 在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触.已知 金属棒与导轨之间的动摩擦因数为w,重力加速2、引导学生分析推导求解棒的最大速度3、引导学生学会看图读 题，找出题目的一些关键 条件加以理解。4、启发解题思路度大小为g忽略所有电阻.让金属棒从导轨上

6、端由静止开始下滑，求：(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系.学生：思考，求解学生上台：讲解计算思路; 意图：强化审题能力；提 高学生综合分析能力，推 理能力，应用数学方面知 识解决问题的能力；【课后练习1】AB杆受一冲量作用后以初速度V0=4m/s,沿水平面内的固定轨道运动，经一段时间后而停止。AB的质量为 m=5g,导课后练习轨宽为L=0.4m,电阻为R=2Q,其余的电阻不计,磁感弓虽度B=0.5T ,棒和导轨间的动摩擦因数为=0.4,测得杆从运动到停止的过程中通过导线的电量q=10-2C,求：上述过程中(g取10m/s2)(1)AB杆运动的距离；(2)AB杆运动的时间；【课后练习2】电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图，图 中直流电源电动势为 E,电容器白电容为 C。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l ,电阻不计。炮弹可视为一质量为 m电阻为R的金属棒MN垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关S接1,使电容器完全充电。然后将S接至2,导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 B的匀强磁场(图中未回出)，M