陕西省西安市庆安高级中学高中物理 4.5.2 电磁感应规律的应用导学案 新人教版选修3-2VIP专享VIP免费

陕西省西安市庆安高级中学高中物理4.5.2电磁感应规律的应用导学案新人教版选修3-2策略与反思纠错与归纳【学习目标】1．电磁感应现象中的感应电流、受力情况2．电磁感应现象中的能量问题【重点难点】重点：1．电磁感应现象中的感应电流、受力情况能量分析难点：2．电磁感应现象中的动态分析【自主学习】1．有一面积为S=100cm2的金属环，电阻R=0.1Ω，环中磁场变化规律如下图所示，磁场方向垂直环面向里，在t1到t2时间内，通过金属环的电荷量是多少？2．如图所示，在宽为0.5m的平行导轨上垂直导轨放置一个有效电阻为r=0.6Ω的直导体，在导轨的两端分别连接两个电阻R1=4Ω、R2=6Ω，其它电阻不计。整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，如图所示，磁感应强度B=0.1T。当直导体在导轨上以V=6m/s的速度向右运动时,求:直导体棒两端的电压和流过电阻R1和R2的电流大小。1R1×××××××××××R2V【合作探究】探究一.电磁感应现象中的感应电流计算及能量分析【例题1】如图所示，长宽的矩形线圈电阻为，处于磁感应强度为的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直．求：将线圈以向右的速度匀速拉出磁场的过程中，⑴拉力F大小⑵拉力的功率P⑶拉力做的功W⑷线圈中产生的电热Q⑸通过线圈某一截面的电荷量q．探究二.电磁感应现象中的导体运动分析导体棒在磁场中切割磁感线运动时，闭合电路中产生感应电流，感应电流在磁场中又会受到安培力的作用，从而影响导体棒的运动，直到达到一种稳定的状态。【例题3】回路竖直放在匀强磁场（磁感应强度为B）中，磁场的方向垂直于回路平面向外．导体AC(质量为m，长为L)可以贴着光滑竖直长导轨下滑．设回路的总电阻恒定为R，当导体AC从静止开始下落后，（1）试定性分析AC下落的整个运动过程；（2）导体AC下落的稳定速度；（3）试定性分析导体从静止达到稳定速度过程中的能量转化；（4）导体稳定后电路的热功率。（5）若在R处加一开关K，AC下落时间t后再合上K，AC的运动可能会怎样？【当堂检测】2·········ACR1．如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是：()A.B.C.D.2．如图所示，电阻不计的光滑平行金属轨道放在与它的平面垂直的匀强磁场中。有一根长1m、电阻0.25Ω的金属棒ab在外力作用下，以速度V向右匀速运动，磁感应强度B=0.5T，R=0.75Ω，电压表示数为3.75V，求：外力F的大小、方向和金属棒ab的速度的大小？3．如图所示，在宽为L的水平平行光滑导轨上垂直导轨放置一个直导体棒MN，在导轨的左端连接一个电阻R，其它电阻不计，设导轨足够长。整个装置处在垂直导轨竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。当直导体棒受到一个垂直导轨水平向右的恒力F作用由静止开始在导轨上向右运动时，试确定直导体棒的运动情况及其最大速度Vm。4．如图所示，竖直导轨宽度L=0.1m，电路的总电阻R=1Ω，金属棒被释放后向下滑动的最大速度为2.5m/s。匀强磁场的磁感应强度为2T，求金属棒的质量。【课后拓展】3×××××××××××××××××××××RR××××××××××××MNFVabR××××××××××××××××1.如图甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC，已知∠B＝θ，导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下，沿垂直DE方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架构成等腰三角形回路。设框架和导体棒材料相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻。关于回路中的电流I和电功率P随时间t变化的下列四个图像中可能正确的是图乙中的（）A．①③B．①④C．②③D．②④2.如图所示，在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值的电阻。导轨上跨放着一根长为，每米长电阻的金属棒ab，金属棒与导轨正交放置，交点为c、d，当金属棒在水平拉力作用下以速度向左做匀速运动时，试求：（1）电阻R中的电流强度大小和方向；（2）使金属棒做匀速运动的拉力；（3）金属棒ab两端点间的电势差；（4）回路中的发热功率。4