《习题》教学设计(内蒙古省级优课)x-物理教案

电磁感应中金属棒+导轨模型小结电磁感应中金属棒+导轨模型小结小结课学案使用时间:2018年月日编辑：张广宇【学习目标】通过对的导体棒导轨常见典型模型的总结归纳建构知识网络，总结提炼导体棒导轨模型的解决方法；通过对导体棒导轨常见典型模型总结归纳，提高学生利用力学电磁学知识分析问题解决问题的能力；【重点难点】会用牛顿运动定律、能量和动量以及电磁学的知识分析导体棒导轨常见典型模型；【考情分析】1.考纲要求电磁感应、闭合电路欧姆定律、牛顿运动定律、功能关系、动量等Ⅱ类要求。电阻的串并联、电功率、焦耳定律Ⅰ类要求。2.题型选择题,计算题3.分值6-18分【课前学习案】1.解决金属棒+导轨模型需要具备哪些知识？2.回顾本章导体棒导轨习题，总结常见典型金属棒+导轨模型哪些？【课上学习案】一、预习检查（展示预习成果并点评，3-5分钟）二、构建知识网络（根据课前预习案，构建知识网络，5-8分）动量电学三公式动量定理动量守恒牛顿运动定律F合=ma动量电学三公式动量定理动量守恒牛顿运动定律F合=ma金属棒+导轨模型金属棒+导轨模型力的平衡牛顿运动定律力的平衡牛顿运动定律F合=ma动能定理W总=Ek2-Ek1能量守恒力和运动能量力和运动能量牛顿运动定律F合牛顿运动定律F合=ma(一)单金属棒+导轨模型模型1：金属棒匀速运动模型如图所示在竖直向下磁感强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置相距为L且足够长的平行金属导轨，导轨一端连接一阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒在水平向右的外力作用下以速度V向右匀速运动，金属棒的电阻为r质量为m，不计导轨的电阻及和金属棒间的摩擦。请对金属棒的整个运动过程从力和运动以及能量角度进行分析。VV模型2：金属棒具有一定初速度模型V0如图所示在竖直向下磁感强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置相距为L且足够长的平行金属导轨，导轨一端连接一阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒具有向右的初速度v0，金属棒的电阻为r质量为m，不计导轨的电阻及和金属棒间的摩擦V0模型3：金属棒受到恒定拉力模型如图所示在竖直向下磁感强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置相距为L且足够长的平行金属导轨，导轨一端连接一阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒在水平向右的恒定外力F作用下从静止开始运动，金属棒的电阻为r质量为m，不计导轨的电阻及和金属棒间的摩擦。请对金属棒的整个运动过程从力和运动以及能量角度进行分析。FF模型4：金属棒以恒定加速度运动模型模型如图所示在竖直向下磁感强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置相距为L且足够长的平行金属导轨，导轨一端连接一阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒在水平向右的外力F作用下从静止开始以恒定的加速度a做匀加速运动，金属棒的电阻为r质量为m，不计导轨的电阻及和金属棒间的摩擦。请写出F与时间t的表达式，并画出F-t图像。aa模型5：外力以恒定功率拉动金属棒运动模型（初速度v0=0）P如图所示在竖直向下磁感强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置相距为L且足够长的平行金属导轨，导轨一端连接一阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒在水平向右的外力作用下从静止开始运动，外力的功率恒定且为P，金属棒的电阻为r质量为m，不计导轨的电阻及和金属棒间的摩擦。请对金属棒的整个运动过程从力和运动以及能量角度进行分析。P模型6：含电源的单金属棒模型如图所示在竖直向下磁感强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置相距为L且足够长的平行金属导轨，导轨一端连接一电动势为E内阻为r的电源，一根垂直于导轨放置的金属棒从静止开始运动，金属棒的电阻为R质量为m，不计导轨的电阻及和金属棒间的摩擦。请对金属棒的整个运动过程从力和运动以及能量角度进行分析。模型7：含容电路的单金属棒模型如图所示在竖直向下磁感强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置相距为L且足够长的平行金属导轨，导轨一端连接一内阻为r的电源，电源的电动势为E，电容为C的电容器并联在电源两端，先把单刀双掷开关打到左侧然后再打到右侧，金属棒的电阻为R质量为m，不计导轨的电阻及和金属棒间的摩擦。金属棒的最终速度是多少？二、双金属棒+导轨模型模型1：无外力等距模型V012如图所示在竖直向下磁感强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置相距为L且足够长的平行金属导轨，金属导轨上有两根金属棒质量分别为m1、m2电阻分别为R1、R2，金属棒1的初速度为vV012模型2：无外力不等距模型v0CDBA水平固定的光滑平行导轨如图所示，AB段宽为L1，CD段宽为L2，轨道足够长且处在竖直的匀强磁场中，两根质量相等的金属棒P和Q分别置于AB、CD段上且与AB、CD垂直，现给P施以作用时间极短的冲力，使其获得初速度vv0CDBA模型3：恒外力等距模型F21如图所示在竖直向下磁感强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置相距为L且足够长的平行金属导轨，金属导轨上有两根静止的金属棒质量分别为m1、m2电阻分别为R1、R2F21三、课堂小结1．本节知识小结：电磁感应闭合电路电磁感应闭合电路感应电流磁场对电流的作用磁场阻碍导体运动感应电动势强调重点难点：会从力与运动、能量、动量角度分析常见金属棒+导轨模型学法归纳：受力分析，运动分析，过程分析，能量分析达标检测如图所示，水平放置的光滑导轨上放置一根长为L、质量为m的导体棒ab，ab处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨的一端接一阻值为R的电阻，导轨及导体棒电阻不计，现使ab在水平恒力F作用下由静止沿垂直于磁场的方向运动，当1.如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（0＜＜90°),其中MN平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，棒接入电路的电阻为R，当流过棒某一横截面的电量为q时，它的速度大小为，则金属棒在这一过程中A.棒运动的平均速度大小为B.平滑位移大小为C.产生的焦尔热为D.受到的最大安培力大小为2.如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为P，导体棒最终以的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，下列选项正确的是A．P=2mgvsinθB．C．当导体棒速度达到时加速度为D．在速度达到以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功3.（2016全国新课标=2\*ROMANII卷）如图，水平面（纸面）内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上．时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始