[高二物理教案fx-2]

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1、[高二物理教案fx-2]第十六章电磁感应一、教学目标1．复习本章所学知识，能够综合应用法拉第电磁感应定律和楞次定律解决实际问题，加深对两个定律的理解。2．进一步培养学生分析问题、解决问题的能力二、重点、难点分析综合应用法拉第电磁感应定律和楞次定律解决实际问题既是重点也是难点三、教法讲练结合，学案导学四、教具幻灯片、投影仪五、教学过程（一）例题精讲【例题1】如图所示，有一个弹性的轻质金属圆环，放在光滑的水平桌面上，环中央插着一根条形磁铁．突然将条形磁铁迅速向上拔出，则此时金属圆环将（　　）　　A．圆环高度不变，但圆环缩小

2、　　B．圆环高度不变，但圆环扩张　　C．圆环向上跳起，同时圆环缩小　　D．圆环向上跳起，同时圆环扩张分析与解答：在金属环中磁通量有变化，所以金属环中有感应电流产生，按照楞次定律解决问题的步骤一步一步进行分析，分析出感应电流的情况后再根据受力情况考虑其运动与形变的问题．原磁通量的方向竖直向上，当向上拔出条形磁铁时这个磁通量减小；5所以感应电流的磁场要阻碍原磁场的减小，即感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，感应电流的磁场方向向上；由感应电流的磁场方向可以判断出感应电流的方向在由上向下俯视时是逆时针方向的．如右图所示为其剖面

3、图，根据左手定则可以判断出金属环受力的情况如图所示．注意安培力垂直于电流和磁感应强度决定的平面．由于金属环是圆形的，它受到的安培力在水平方向上的效果是使金属圆环向外扩张，同时在竖直方向上的效果是有向上的力．由题目可知，金属圆环很轻，受的重力较小，因此所受合力方向向上，产生向上的加速度．这样金属圆环在向上跳起的同时向外扩张，所以D选项正确．也可以根据感应电流的磁场总阻碍线圈和磁体间的相对运动来解答。当磁铁远离线圈时，线圈和磁体间的作用力为引力，由于金属圆环很轻，受的重力较小，因此所受合力方向向上，产生向上的加速度．同时由

4、于线圈所在处磁场减弱，穿过线圈的磁通量减少，感应电流的磁场阻碍磁通量减少，故线圈有扩张的趋势。所以D选项正确。【例题2】如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨的间距L1=0.5m，金属棒ad与导轨左端bc的距离L2=0.8m，整个闭合回路的电阻为R=0.2Ω，磁感应强度为B0=1T的匀强磁场m竖直向下穿过整个回路．ad杆通过滑轮和细绳接一个质量m=0.04kg的物体，不计一切摩擦．现使磁场以T/s的变化率均匀地增大，求经过多少时间物体刚好离开地面？（g取10m/s2）分析与解答：物体刚要离开地面时，其受到的拉力F等于它的

5、重力mg，而拉力F等于棒所受的安培力，即：　　　　　　　　　　其中（）为t时刻的磁感应强度，I为感应电流感应电流由变化的磁场产生，所以5由上述两式可得：s点评：此题综合性较强，要综合力的平衡、安培力、感应电动势等知识共同解决问题．【例题3】（2001年全国试题）如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之

6、做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图乙所示．求杆的质量和加速度.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　分析与解答：导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用表示其速度，t表示时间，则有：杆切割磁感线，将产生感应电动势：在杆、轨道和电阻的闭合电路中产生电流：杆受到的安培力为：根据牛顿第二定律有：联立上述各式，得由图线上取两点代入上述公式，可解得：=10m/s，=0.1kg．点评：解答本题所运用的知识相当简单，题目所涉及的物理过程也并不复杂，但由于物理过程的具体情况隐含在F-t图象中了，所以要求学生具有通过读图来获取信息

7、的能力，因此本题是典型的从能力立意来命题的．（二）课堂练习1．竖直放置的U形导轨宽为L，上端串有电阻R（其余电阻不计）。磁感应强度为B的匀强磁场方向向外。金属棒ab质量为m5，与导轨接触良好，不计摩擦，从静止释放后保持水平而下滑。求其下滑的最大速度。答案：。注意：该过程中的能量转化：重力做功的过程是重力势能向其他能转化的过程；安培力做功的过程是机械能向电能转化的过程；然后电流做功的过程是电能向内能转化的过程。稳定后重力的功率等于电功率也等于热功率。如果在该图上端电阻右边安一只电键，让ab下落一段距离后再闭合电键，那么闭

8、合电键后ab的运动情况如何？（无论何时闭合电键，ab可能先加速后匀速，也可能先减速后匀速，但最终稳定后的速度都一样）。2．长L1宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场，求：①拉力F大小；②拉力的功率P；③拉力做的功W；④线圈中产生的电热Q；⑤通过线圈某一截面的