广东省惠阳区中山中学粤教版高中物理选修3-2导学案第一章电磁感应第五节（第4课时）

课前先学案选修3-2第一章《电磁感应》课前先学案第五节法拉第电磁感应定律的应用（四）班级姓名学号评价【自主学习】学习目标1．灵活运用法拉第电磁感应定律解决相关的能量问题重点难点1．解决电磁感应中的能量问题的基本方法问题导学导体切割磁感线运动产生感应电流的电磁感应现象中，导体克服安培力所做的功量度了什么能的转化？2．解决电磁感应能量问题的基本方法是什么？自主学习（阅读课本P21-23页，《金版学案》P23考点3）要点透析纯电磁感应现象（没外电源）中的能量问题1．导体切割磁感线或磁通量发生变化在回路中产生感应电流，机械能转化为电能；2．感应电流通过电阻发热，又可使电能转化内能，因此电磁感应过程总是伴随着能量的转化；3.在导体垂直切割磁感线产生感应电流的电磁感应现象中，导体克服安培力所做的功：，全电路中产生的内能：【预习自测】1．电阻为R的矩形导线框abcd，边长ab=l，ad=h，质量为m。自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图3所示。若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框内产生的焦耳热是_____________（不考虑空气阻力）2．如图所示，金属杆ab可在平行金属导轨上滑动，金属杆电阻R0＝0.5Ω，长L＝0.3m，导轨一端串接一电阻R＝1Ω，匀强磁场磁感应强度B＝2T，当ab以v＝5m/s向右匀速运动过程中，求：(1)ab间感应电动势E和ab间的电压U；(2)所加沿导轨平面的水平外力F的大小；(3)在2s时间内电阻R上产生的热量Q.第五节法拉第电磁感应定律的应用（四）课后拓展案课后拓展案1．（单选）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＝x2，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y＝a的直线（图中的虚线所示），一个小金属块从抛物线y＝b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是（）A.mgbB.eq B.eq\f(1,2)mv2C.mg(b－a) D.mgD.g(b－a)＋eq\f(1,2)mv22．如图，水平金属滑轨MN与PQ平行，相距d=0.4m，电阻R=1Ω，匀强磁场的磁感强度B=2T，其方向垂直矩形平面MNQP且向外，金属棒ab与MN垂直，在水平拉力F作用下沿滑轨向右匀速移动，此时电压表的示数为U=0.5V，若ab棒与两滑轨接触点之间棒的电阻为r=0.2Ω，其余导体电阻不计，不计摩擦，试求：R⑴ab棒移动的速度v的大小；R⑵在时间t=2s内拉力F所做的功。

课堂检测案第五节法拉第课堂检测案班级姓名学号评价【课堂检测】一、克服安培力做功与电能的关系1．如图所示，把一个边长为L，电阻为R的正方形线圈从有理想边界的匀强磁场中以速度v匀速拉出来，磁场的磁感应强度为B，求线圈中产生的焦耳热及克服安培力所做的功。二、电磁感应中的能量问题2．如图所示，质量为m、边长为L的正方形线框，在有界匀强磁场上方h高处由静止开始自由下落，线框的总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场宽度为2L.线框下落过程中，ab边始终与磁场边界平行且处于水平方向．已知ab边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动，求：（1）cd边刚进入磁场时的速度．（2）线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热．【互动研讨】1．导体克服安培力所做的功等于全电路中产生的电能（或内能），求解的思路主要有三种：(1)利用克服安培力做功求解：(2)利用能量守恒求解：(3)利用电路特征求解：课堂训练案第五节法拉第课堂训练案班级姓名学号评价【当堂训练】1．（双选）如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，则棒在竖直向上的恒力F作用下做加速上升运动的一段时间内力F做的功与安培力做的功的代数和等于()A.棒的机械能增加量B.棒的动能增加量C.棒的重力势能增加量D.电阻R上放出的热量2．如图所示，宽度为L＝0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.50T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=10m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求：（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；（2）作用在导体棒上的拉力的大小；vBRMN（3）当导体棒移动30cmvBRMN学习心得：