2020_2021学年高中物理第一章电磁感应第3节电磁感应定律的应用教案1鲁科版选修3_2.doc

《2020_2021学年高中物理第一章电磁感应第3节电磁感应定律的应用教案1鲁科版选修3_2.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、动量定理在电磁感应中的应用【教学目标】1、强化审题能力，规范解题；2、加强分析归纳训练，提高学生综合分析能力，推理能力，并应用数学方面知识解决问题的能力；3、学会用动量定理在电磁感应中的应用。【重点难点】重点：“棒阻模型”、“棒容模型”归纳；难点：“棒容模型”归纳，变加速中力与运动的分析；动量定理的应用。【教学过程】教学环节教学内容及学生活动教师组织内容及设计意图回顾【回顾】如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度

2、为B，在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻，一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab，从静止开始沿导轨下滑，已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨和金属棒的电阻都不计。（1）求此过程中ab棒的最大速度。展示计算结果；检查是否做出受力图，列式是否规范；在（2）中追问：除了回路产生焦耳热，还有什么发热？规范计算格式；让学生区分：焦耳热和摩擦生热。-6-（2）若已知金属棒的加速过程金属棒下滑的距离s，求回路产生的焦耳热。学生核对解答结果并检查格式是否规范；思考回答提问内容。意图：强化审题能力，规范解题。归纳总结1：棒阻模型【探究题1】如图所示

3、，质量为m=2kg的金属棒ab，可以沿着光滑的水平平行导轨MN和PQ滑动，两导轨间宽度为L=1m，导轨的M、P接有阻值为R=2Ω的定值电阻，导轨处在竖直向上磁感应强度为B=5T的匀强磁场中，其它部分电阻不计。跨接导轨的金属棒ab以初速度v=10m/s开始运动。求(1)整个过程中通过R的电量q?(2)停下来时滑行的距离x?学生回答；学生上台：讲解计算思路；一、棒阻模型提问棒做什么运动，能直接用运动学公式求解位移吗？展示学生计算过程；提问为何想到用动量定理的方法求解？归纳总结棒阻模型。意图：引导学生找出解题关键，规范表达能力、书写格式。-6

4、-利用动量定理：以v0为正方向，设时间t内的平均电流为，则：求解电荷量：求解位移：得：归纳总结2：棒容模型学生思考，分析，推导，总结。二、棒容模型1、电路特点：电容器放电，相当于电源；导体棒受安培力而运动。2、电流特点：1、引导学生从电路及电磁感应的知识，分析棒的受力情况，总结棒的运动特点及特征；-6-电容器放电时，导体棒在安培力作用下开始运动，同时产生阻碍放电的反电动势，导致电流减小，直至电流为零，此时UC=Blv。3、运动特点：a渐小的加速运动，最终做匀速运动。4、最终特征：匀速运动5、最大速度vm电容器充电量：放电结束时电量：电容

5、器放电电量：对杆应用动量定理：即得【探究题2】如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L.导轨上端接有一平行板电容器，电容为C.导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面．在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触．已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g.忽略所有电阻．让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求：2、引导学生分析推导求解棒的最大速度3、引导学生学会看图读题，找出题目的一些关键条件加以理解。4、启发解题思路-6-(1)电容器极板上积累的电

6、荷量与金属棒速度大小的关系；(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系．学生：思考，求解学生上台：讲解计算思路；意图：强化审题能力；提高学生综合分析能力，推理能力，应用数学方面知识解决问题的能力；课后练习【课后练习1】AB杆受一冲量作用后以初速度v0=4m/s，沿水平面内的固定轨道运动，经一段时间后而停止。AB的质量为m=5g，导轨宽为L=0.4m，电阻为R=2Ω，其余的电阻不计，磁感强度B=0.5T，棒和导轨间的动摩擦因数为μ=0.4，测得杆从运动到停止的过程中通过导线的电量q=10-2C，求：上述过程中(g取10m/s2)(1)AB杆运

7、动的距离；(2)AB杆运动的时间；【课后练习2】-6-电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关S接1，使电容器完全充电。然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），MN开始向右加速运动。当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，

8、回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨。求：（1）磁场的方向；（2）MN刚开始运动时加速度的大小；（3）MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量是多少。-6-