高中物理 电磁感应的综合应用 新人教版选修

1、电磁感应的综合应用教学目标：知识与技能1能把电磁感应知识与电学知识结合，综合分析、解决相关问题2能把电磁感应知识与力学知识结合，综合分析、解决相关问题3理解安培力做功的过程是实现其它能转化为电能的过程过程与方法通过例题的分析、讲解、讨论、归纳总结，培养学生学会深入探究知识内涵的能力，并学会灵活运用知识的能力。情感、态度、价值观通过习题的讲解归纳，培养学生善于归纳总结的意识，并体会总结是提高的关键教学重点：1怎样做到电磁感应知识与电学知识，以及电磁感应知识与力学知识结合2安培力做功的过程是实现电能转化为内能的过程教学难点：如何解决电磁感应知识与电学知识，以及电磁感应知识与力学知识结合的综合问题教

2、学方法：讲练结合，多媒体辅助教学课时安排：1课时教学过程：（一）复习旧知提问：电磁感应中电动势可以分为哪两种类型？分别如何计算？（二）导入新课电磁感应过程中要产生电流就必须有电路，因而电磁感应离不开电学知识；而动生电动势 又离不开物体的运动，所以电磁感应常常离不开力学知识。本节课重点就是讨论电磁感应与这些知识的简单地综合运用。（三）新课教学例题讲解例1：定值电阻R，导体棒ab电阻r，水平光滑导轨间距 l ，匀强磁场磁感应强度为B，当棒ab以速度v向右匀速运动时：问题1: 产生电动势是多少？ 回路电流是多大？ab两端电压是多少？电流的总功率是多少？ab棒耗的电功率消是多少？ 问题2：棒ab受到的

3、安培力为多大；要使棒ab匀速运动，要施加多大的外力，方向如何？问题3：整个回路中消耗的电能从哪里转化来的，它们之间有什么样的关系？学生求解教师点拨：问题1a.哪一部分导体相当于电源？其感应电动势的大小是多少？电源的正负极如何？ b.电路结构如何？画等效电路图c.电路中的欧姆定律，串并联规律能用吗？问题2对ab棒进行受力分析，结合状态，运用力学知识求解。问题3整个过程中，外力克服安培力做功的过程中把其它形式的能转化为电能。而电能又转化为内能。师生归纳总结：1电磁感应知识与电学知识结合问题解题方法：a.确定电源：首先判断产生电磁感应现象的那一部分导体（电源），其次利用或求感应电动势的大小，利用右手

4、定则或楞次定律判断电流方向。b分析电路结构，画等效电路图c利用电路规律求解，主要有欧姆定律，串并联规律等2能量转化关系：外力克服安培力做功的过程就是把其它形式的能转化为电能。而电能又转化为内能。所以安培力做功的大小等于电路中产生的电能。例2：其他条件不变，ab棒质量为m，开始静止，当受到一个向右恒力F的作用，则：问题1：ab将如何运动？问题3：ab的最大速度是多少？这时ab两端的电压为多少？问题3：ab的速度达到最大值前，外力做功功率与回路的电功率有什么样的关系？问题4：在上述过程中，通过回路某一横截面的电量为多少？学生求解教师点拨：F=BIL临界态态态v与a方向关系运动状态的分析a变化情况F

5、=ma合外力运动导体所受的安培力感应电流确定电源（E）r）这类电磁感应知识与力学知识结合问题解题的基本思路是： 解：（1）对棒进行受力分析，并由知ab棒做加速度减小的加速运动。（2）当ab 棒的加速度为0时，速度最大。即求得由电学知识求得（3）ab的速度达到最大值前，ab棒的加速度大于0.外力大于安培力。所以P外P电，且有能量关系得：W外=Q热+EK（4）师生归纳总结：1、受力分析：必要时画出相应的平面图。2、受力平衡时，速度最大。3、求通过回路某一横截面的电量应用平均值求解。思考与练习如图所示， B0.2T 与导轨垂直向上，导轨宽度L1m，300，电阻可忽略不计，导体棒ab质量为m0.2kg

6、，其电阻R0.1，跨放在U形框架上，并能无摩擦的滑动，求：（1）导体下滑的最大速度vm。（2）在最大速度vm时，ab上消耗的电功率Pm 解：（1）对导体棒受力分析如右图，当导体下滑的最大速度vm 时重力在斜面上的分力等于安培力。即（2）导体棒达最大速度vm后（四）小结:本节重点是：1.学会怎样把电磁感应知识与电学知识结合，以及把电磁感应知识与力学知识结合；并能综合分析、解决问题。2.理解安培力做功的过程是实现其它能转化为电能的过程。（五）作业:（补充）1 图中，有一个磁感应强度B=0.10T的匀强磁场，方向是水平向外在垂直于磁场的竖直面内放有宽度为L=10cm、电阻不计、足够长的金属导轨，质量为m=0.20g有效电阻为R=0.20W的金属丝MN可在导轨上无摩擦地上下平动，空气阻力不计，g取10m/s，试求MN从静止开始释放后运动的最大速度2.如图所示，粗细均匀的金属圆环，