电磁感应中的电量计算问题的教学设计和教学改进

《电磁感应中的电量算问题》的教学设计和教学改进对：三考生课数

课【教材析】电磁感应现象部分的知识历来是-高考的重点、热点，能有机地将力学、电磁学知识融于一体，很好地考查学生的理解、推理、分析综合能力。两次选考加试计算题都涉及电磁感应中求电量但得分率非常低本次专题主要掌握电磁感应中电量问题的两种求法体会物理学中物理量对时间的积累效应，提高学生综合分析和解决问题的能力。【学情析】在电磁感应现象中学生已经比较熟练地掌握了电磁感应的基本知识但当学生遇到被研究对象在安培力作用下做一般的变速运动，特别是当安培力变化，且涉及位移、速度、电荷量等问题时学生总感到无从下手其次在电磁感应问题中应用动量定理不易想到也不熟练而且这些题中所给的条件往往与电量的联系不明显,一时很难找到解题的突破口，常常令学生望而却步,继而对此类问题可能会产生排斥心理。【学习标】通过解读课程标准和省学科教学指导意见分析教材和学生情况并考虑近两次涉及该内容的学考、高考试题，确定以下的学习目标：1.通过类比速度图像，学生体会电量是电流对时间的积累效果；2.通过师生对话，类比平均速度，学生知道q=It式计算中的电流为平均值。3.通过例题讲解学生会利用法拉第电磁感应定律计算电量；4.通过例题讲解学生掌握利用动量定理计算电量合应用电磁感应等电学知识解决力电综合题。本节课的重点掌握处理电磁感应中电量问题的两种基本方法点在于电量公式中的电流是指平均值以及怎样想到用动量定理求解电量提高在电磁感应综合应用的问题中灵活运用规律，提高分析解决问题的能力。因此，课堂重难点突破在于通过师生互动、自主探究、内化提炼来掌握相关知识，发展能力。

【教学程】一、探电磁感应中电量的本方法问题驱

主体活

立体互问电量公式是什么？反映了怎样的物理意义？问题2.当电流是一个变量时，电量公式中的I指么值？练如图所示，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob(纸面内)，磁场方向垂直于纸面朝里两金属导、分平行于、ob放。保持导轨之间接触良好属导轨的电不计。现经历以下四个过程：①以速度移动使它与的离增大一倍②再以速率v移动c,使它与oa的离减小一半；③然后，再以速率2v移c,使它回到原处；④最后以速率2v移使它也回到原处上四个过程中通过电阻的电量的大小依次为q、、和123,则（）4Aq=q=q14Bq=q=2q14C．123D．≠=q≠12

例．图所示N匝圆线圈，半径为r，处于垂直线圈平面的有界匀强磁场应强度为B线电阻为当将线圈匀速拉出有界磁场的过程中试求通过线圈上的电量。v

求：

问题驱例2.如所示，为L=1m，电阻Ω量m=0.1kg的属棒ab

主体活B

立体互例求解直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上。两条轨间距也是

R

0L棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有Ω的阻。垂直导轨平面有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B=1T。现在属

b棒上一个初速度vm/s，求o（1）金属棒停止运动前通过的电量

B

拓1求：（2）ab运动的位移R

F拓1金属棒始静止不动，现在金属棒上作用一水平向右的恒力试(金属棒的最大速度

b

。(2)属棒从静止到达到最大速度的过程中经历t=2s的间，求这个过程中金属棒流过的电量。拓如图所示，长为L=1m，电阻

c

B

拓2求：r=1Ω、量m=0.1kg的属棒垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上直导轨平有

o竖直向上的匀强磁场应度为B=1T。若图中电阻变为一与棒同的金属棒，始处于静止现给ab棒一平向右的初速度v2m/s试1棒上过的电；（）棒相于cd棒的移

db二．课目标达成评练习

111.如图所示，长为L，电阻r=0.3Ω质量的金属棒垂跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上。两条轨间距也是L，棒与导轨间接触好，导轨电阻不计，导轨左端接R=0.5Ω的阻，量程为0—的电流表串接在一条导轨上，量程为0—的压表接在电阻的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。现以向右恒定外力使属棒右移，当金属棒以v=2m/s的度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满问：（1）此满偏的电表是什么表？说明理。（2）拉动金属棒的外力多？（3）此时撤去外力，属棒将逐渐慢下，最终停止在导轨上，求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电量。2.足够长的平行金属导轨abcd放置在水平面上，在磁应强度B=1.00T的竖直方向的匀磁场中，导轨间连接阻值为Ω的电阻，质量的金属棒与紧贴在导轨上，处于两导轨间的长度L=0.40m、电阻，如图所示．在水平恒力F作用下属ef由静止开始向右运动，其运动距离与时的系所导轨与金属棒间摩擦因数为0.3，导轨电阻不计，求：（1）在时内，通过金属棒截面的电荷量；（2）水平恒力；（3）求在时间内，整个回路产生的焦耳热。ts）

0.00.0

1.00.6

2.02.0

3.04.3

4.06.8

5.09.3

6.011.8

7.014.33.如图所示足够长导体轨道M’N相互平行地放在水平面上’右侧轨道光滑间度l。其中P00’P’区域内有方向竖直下的匀强磁场感强度大小B；ONN’0’域内有竖直向上的匀强

-3-3磁场，磁感应强度大小为B。知B=B两区域磁场互不影响。NN’间连有一阻RΩ的阻，导体棒a的质量=1kg，电阻=2Ω其余部分电阻不计，导体棒与0’左侧轨道的滑动摩擦力保持不变t=0时导体棒a在F的平拉力作用下，从轨道左端由静止开始运动，测得导体棒在00’左侧运动v-t图像如2所示，当导体棒到达0’时撤去拉。试求：1匀强磁B的大；2）导体棒进入00’右磁场后，电阻R上产生的热量及通过电阻的电荷q。图

图.【2015江10月考如示,量kg的”形金属细框竖直放置两水银槽,”形框的水平细杆长处于磁感应强度大小=1.0T水向右的匀强磁场匝数n=3001

22匝面S=0.01m的线圈通过开关K与水银槽相连线圈处于与线圈平面垂直的竖直方向的匀强磁场中其磁感应强度B的小随时间t变的关系如图所示1）求0~0.10s线中的感应电动势大小；2（2t=0.22s时闭合开关若杆所安培力方向直向上断中的流方向及磁感应强度B2的方向；（3）t=0.22s时合开关K，若安培力远大于重，细框跳起的最大高度，通过细杆的电荷量.两水平平行固的光滑金属导轨宽为L足够长在其上放置两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd它们的质量分别为、，电阻阻值均为（金属导轨及导线的电阻均可略不整个装置处在磁感应强度大小为B、向竖直向下的匀强磁场（1现金属棒ab锁定在导轨的左端，如图甲cd施与导轨平行的水向右的恒力，使金属棒向右沿导轨运动，当金属棒cd的动状态稳定时，金属棒的运动速度是多大？（2）若对金属棒ab解锁定，如图乙，使金属棒cd获瞬时水平向右的初速度v，当它们的运动状态0达到稳定的过程中，流过金属棒ab的电量是多少？.【年4月选考加试题】某同学设计了一个电磁动加喷气推动的火箭发射装置，如图所示。竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨，间距L。导轨间有垂直导轨平面向单的匀强磁B绝缘火箭支

撑在导轨间，总质量，中燃料质量´燃料室中的金属EF电阻为R，并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触。引燃火箭下方的推进剂，迅速推动刚性金属CD(电阻可忽略且和导轨接触良)向上运动，当回路EFDC积减少量达最大ΔS，用Δ，此过程激励出强电流，产生电磁推力加速火箭。Δt时间内，电生的焦耳热使燃料燃烧形成高温高压气体．当燃烧室下方的控喷气孔打开后。喷出燃气进一步加速火箭。(1)求回路在t间内感应电动势的平均值及通过金属F的电荷量，并判断金属E中感电流方向；(2)经时间火箭恰好脱离导轨．求火箭脱离时的速v；不计空气阻)(3)火箭脱离导轨时，喷气孔打开在极短的时间内喷射出质量的燃气，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度为u，求喷气后火箭增加的速Δ。(示：可选喷气前的火箭为参考).（挑战题如图所示，两根等高的四分之一光滑圆弧轨道，半径r、间距为L图中水平co直，在轨道顶端连有一阻值为R的阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根

长度稍大于L质为电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处静止开始下滑到达轨道底端时受到轨道的支持力为。整个过程中金属棒与导轨接良好，轨道电阻不计，求：(1)金属棒到达轨道底端时的速度大小：(2)金属棒从ab下到cd过中通过的荷量和回路中产生的焦耳热。(3)若金属棒在拉力作用下，从开始以速度v向右沿轨道做匀速圆运动，则在到达ab的程中拉力做的功为多少。教改：1、教学设计好，对新高考的选考部分热点考点把握准确，能很好的归纳