高中物理 第一章 电磁感应 第五节 法拉第电磁感应定律的应用（第4课时）导学案粤教版选修

1、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】一、 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二、 重点难点1解决电磁感应中的能量问题的基本方法三、 问题导学1. 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？四、 自主学习（阅读课本P21-23页，金版学案P23考点3）五、 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

2、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R00.5 ，长L0.3 m，导轨一端串接一电阻R1 ，匀强磁场磁感应强度B2 T，当ab以v5 m/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

3、面的水平外力F的大小；(3)在2 s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【巩固拓展】课本作业P24练习3、61（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yx2，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ya的直线（图中的虚线所示），一个小金属块从抛物线yb(ba)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.mgb B.mv2C.mg(ba) D.mg(ba)mv22如图，水平金属滑轨MN与PQ平行，相距d=0.4m，电阻R=1，匀强磁场的磁感强度B=2T，其方向垂

4、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=0.2，其余导体电阻不计，不计摩擦， 试求： Rab棒移动的速度v的大小；在时间t=2s内拉力F所做的功。课 堂检测案第五节 法拉第电磁感应定律的应用（四）班级 姓名 学号 评价 l 【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

5、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l 【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 法拉第电磁感应定律的应用（四）班级 姓名 学号 评价 l 【当堂训练】1（双选）如图所示，竖直放置的

6、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L0.20 m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=1.0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=0.50 T。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=10 m/s，在运动过程