克服安培力做功W克安课件

选修3-2第一章第五节电磁感应中的能量转化与守恒兴化市戴南高级中学高二物理备课组

2013年兴化市骨干教师送教下乡活动同课异构范忠明

2013.12.10选修3-2第一章第五节电磁感应中的能量转化与守恒1

能量既不会凭空

,也不会凭空

，它只能从一种形式

为另一种形式，或者从一个物体

到另一个物体，在

或

的过程中，能量的总量保持

。1.能量守恒定律：产生消失转化转化转移转移2.功能关系：功是能量转化的。

量度数量关系：做了

功就有

能量发生转化。多少多少不变因果关系：做功使得能量发生转化。能量既不会凭空,也不会凭2三峡水电站三峡水电站的工作原理？能量的转化情况？答：机械能转化成了电能。

电磁感应现象。三峡水电站三峡水电站的工作原理？能量的转化情况？答：机械能转3既然功是能量转化的量度，那么在电磁感应现象中，用什么力做功量度什么能的转化呢？猜猜看！既然功是能量转化的量度，那么在电磁感应现象中4处在匀强磁场中的两条光滑水平平行导轨，间距为L，上面有一根与导轨垂直放置且接触良好的可自由滑动的直导体棒ab，电阻为r,在水平向右的外力的作用下沿杆方向以速度v做匀速直线运动，磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导轨左端接有一阻值为R的电阻。探究题a××××××××××××××××××××FRrBb例题1：处在匀强磁场中的两条光滑水平平行导轨，间距为L，上面5a××××××××××××××××××××FRrBbv1、杆ab中的感应电流方向：b指向a2、杆ab产生的感应电动势E=,感应电流I==BLV3、杆ab受到的安培力F安=,方向：水平向左4、杆ab受到的水平外力：F外=，方向：匀速向右水平向右5、杆ab向右匀速运动位移为x的过程中，安培力做什么功？（1）克服安培力做功W克安=（2）整个回路产生的焦耳热Q=相等F安已知：B、L、R、r、v（负）a××××××××××××××××××××FRrBbv1、杆6既然功是能量转化的量度，那么在电磁感应现象中，用什么力做功量度什么能的转化呢？现在能确定了吧！既然功是能量转化的量度，那么在电磁感应现象中7在电磁感应现象中，克服安培力所做的功等于转化过来的电能，如是纯电阻电路，则等于电路的总焦耳热。在电磁感应现象中，克服安培力所做的功等于转化过8a××××××××××××××××××××FRrBbv1如果杆ab在外力F作用下做加速运动了一段位移x，还有吗？【思考】解：设加速运动中，某一任意瞬间速度为v1时由又∵既然任意时刻下的克服安培力的功率都等于电功率，那么加速一段过程下来，克服安培力做的功就等于电能的增加量。F安电a××××××××××××××××××××FRrBbv19在电磁感应现象中（无论是匀速还是加速还是减速运动），克服安培力所做的功等于转化过来的电能，如是纯电阻电路，则等于电路的总焦耳热。在电磁感应现象中（无论是匀速还是加速还是减速运10例题2：在倾角θ=30°的斜面上，沿下滑方向铺两条平行的光滑导轨，导轨足够长，导轨的间距为l=0.1m,两者的底端a和b用R=0.04Ω的电阻相连，如图所示。在导轨上垂直于导轨放有一根金属杆cd，其质量m=0.005kg,今用垂直于斜面加匀强磁场B，当金属杆以v=10m/s的速率匀速下滑时，R中的感应电流方向为a到b，设导轨和金属杆cd的电阻都忽略不计，g取10m/s2,求：（1）匀强磁场B的大小和方向（2）电流的功率P电例题2：在倾角θ=30°的斜面上，沿下滑方向铺两条平11θ×vF安GFN解：（1）由右手定则可知，磁场的方向垂直于斜面向上。匀速时，受力平衡得,F安=mgsinθ又∵F安=BIL，I=E/R，E=BLV得力学方法方法二：设匀速下滑一段过程中（位移为x），由能量守恒得能量守恒求：（1）匀强磁场B的大小和方向（2）电流的功率P电x×θ×vF安GFN解：（1）由右手定则可知，磁场的方向垂直于斜12用能量转化和守恒的观点解决电磁感应的问题，只需要从过程考虑，不涉及电流产生的具体细节，可以使计算方便，解题简便。例题小结：（2）P电=得P电=0.25W方法二：在匀速下滑中，由能量守恒得P电=P重=mgvsinθ=0.005×10×0.5W=0.25W求：（1）匀强磁场B的大小和方向（2）电流的功率P电R=0.04ΩL=0.1mv=10m/s用能量转化和守恒的观点解决电磁感应的问题，只13总结1、学习了在电磁感应现象中的功能关系，即克服安培力做的功等于转化来的电能：2、学习了在电磁感应现象中能的转化和守恒，并且体验到在解题中优越性！作业同步练习P12页1-4总结1、学习了在电磁感应现象中的功能关系，即克服安培力做的功14感谢各位专家指导！感谢各位专家指导！15选修3-2第一章第五节电磁感应中的能量转化与守恒兴化市戴南高级中学高二物理备课组

2013年兴化市骨干教师送教下乡活动同课异构范忠明

2013.12.10选修3-2第一章第五节电磁感应中的能量转化与守恒16

能量既不会凭空

,也不会凭空

，它只能从一种形式

为另一种形式，或者从一个物体

到另一个物体，在

或

的过程中，能量的总量保持

。1.能量守恒定律：产生消失转化转化转移转移2.功能关系：功是能量转化的。

量度数量关系：做了

功就有

能量发生转化。多少多少不变因果关系：做功使得能量发生转化。能量既不会凭空,也不会凭17三峡水电站三峡水电站的工作原理？能量的转化情况？答：机械能转化成了电能。

电磁感应现象。三峡水电站三峡水电站的工作原理？能量的转化情况？答：机械能转18既然功是能量转化的量度，那么在电磁感应现象中，用什么力做功量度什么能的转化呢？猜猜看！既然功是能量转化的量度，那么在电磁感应现象中19处在匀强磁场中的两条光滑水平平行导轨，间距为L，上面有一根与导轨垂直放置且接触良好的可自由滑动的直导体棒ab，电阻为r,在水平向右的外力的作用下沿杆方向以速度v做匀速直线运动，磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导轨左端接有一阻值为R的电阻。探究题a××××××××××××××××××××FRrBb例题1：处在匀强磁场中的两条光滑水平平行导轨，间距为L，上面20a××××××××××××××××××××FRrBbv1、杆ab中的感应电流方向：b指向a2、杆ab产生的感应电动势E=,感应电流I==BLV3、杆ab受到的安培力F安=,方向：水平向左4、杆ab受到的水平外力：F外=，方向：匀速向右水平向右5、杆ab向右匀速运动位移为x的过程中，安培力做什么功？（1）克服安培力做功W克安=（2）整个回路产生的焦耳热Q=相等F安已知：B、L、R、r、v（负）a××××××××××××××××××××FRrBbv1、杆21既然功是能量转化的量度，那么在电磁感应现象中，用什么力做功量度什么能的转化呢？现在能确定了吧！既然功是能量转化的量度，那么在电磁感应现象中22在电磁感应现象中，克服安培力所做的功等于转化过来的电能，如是纯电阻电路，则等于电路的总焦耳热。在电磁感应现象中，克服安培力所做的功等于转化过23a××××××××××××××××××××FRrBbv1如果杆ab在外力F作用下做加速运动了一段位移x，还有吗？【思考】解：设加速运动中，某一任意瞬间速度为v1时由又∵既然任意时刻下的克服安培力的功率都等于电功率，那么加速一段过程下来，克服安培力做的功就等于电能的增加量。F安电a××××××××××××××××××××FRrBbv124在电磁感应现象中（无论是匀速还是加速还是减速运动），克服安培力所做的功等于转化过来的电能，如是纯电阻电路，则等于电路的总焦耳热。在电磁感应现象中（无论是匀速还是加速还是减速运25例题2：在倾角θ=30°的斜面上，沿下滑方向铺两条平行的光滑导轨，导轨足够长，导轨的间距为l=0.1m,两者的底端a和b用R=0.04Ω的电阻相连，如图所示。在导轨上垂直于导轨放有一根金属杆cd，其质量m=0.005kg,今用垂直于斜面加匀强磁场B，当金属杆以v=10m/s的速率匀速下滑时，R中的感应电流方向为a到b，设导轨和金属杆cd的电阻都忽略不计，g取10m/s2,求：（1）匀强磁场B的大小和方向（2）电流的功率P电例题2：在倾角θ=30°的斜面上，沿下滑方向铺两条平26θ×vF安GFN解：（1）由右手定则可知，磁场的方向垂直于斜面向上。匀速时，受力平衡得,F安=mgsinθ又∵F安=BIL，I=E/R，E=BLV得力学方法方法二：设匀速下滑一段过程中（位移为x），由能量守恒得能量守恒求：（1）匀强磁场B的大小和方向（2）电流的功率P电x×θ×vF安GFN解：（1）由右手定则可知，磁场的方向垂直于斜27用能量转化和守恒的观点解决电磁感应的问题，只需要从过程考虑，不涉及电流产生的具体细节，可以使计算方便，解题简便。例题小结：（2）P电=得P电=0.25W方法二：在匀速下滑中，由能量守恒得P电=P重=mgvsinθ=0.005×10×0.5W=