2022年高中物理复习课：电磁感应中的动力学和能量问题教案 .pdf

1 复习课：电磁感应中的动力学和能量问题教案班级：高 二 理 科（6）班下午第一节授课人：课题电磁感应中的动力学与能量问题第一课时三维目标1.掌握电磁感应中动力学问题的分析方法2.理解电磁感应过程中能量的转化情况3.运用能量的观点分析和解决电磁感应问题重点1.分析计算电磁感应中有安培力参与的导体的运动及平衡问题2.分析计算电磁感应中能量的转化与转移难点1.运用牛顿运动定律和运动学规律解答电磁感应问题2.运用能量的观点分析和解决电磁感应问题教具多媒体辅助课 型复习课课时安排2 课时教学过程一、电磁感应中的动力学问题课前同学们会根据微课视频完成学案上的知识清单：1 安培力的大小2安培力的方向判断3两种状态及处理方法状态特征处理方法平衡态加速度为零根据平衡条件列式分析非平衡态加速度不为零根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析4.力学对象和电学对象的相互关系名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -2 教学过程指导学生处理学案上的例题和拓展训练例 1：如图所示，在磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN 放在光滑平行金属导轨上，现用平行于金属杆的恒力F，使MN 从静止开始向右滑动，回路的总电阻为R，试分析 MN的运动情况，并求MN 的最大速度。拓展训练 1:如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角30的斜面上，导轨电阻不计，间距 L0.4 m。导轨所在空间被分成区域和，两区域的边界与斜面的交线为MN，中的匀强磁场方向垂直斜面向下，中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B0.5 T。在区域中，将质量m10.1 kg，电阻 R10.1 的金属条 ab放在导轨上，ab 刚好不下滑。然后，在区域中将质量m20.4 kg，电阻 R20.1 的光滑导体棒 cd 置于导轨上，由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域的磁场中，ab、cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g10 m/s2。问：(1)cd 下滑的过程中，ab 中的电流方向；(2)ab刚要向上滑动时，cd 的速度 v 多大；例 2：如图所示的图中，导体棒ab 垂直放在水平导轨上，导轨处在方向垂直于水平面向下的匀强磁场中。导体棒和导轨间接触良好且摩擦不计，导体棒、导轨的电阻均可忽略，今给导体棒 ab一个向右的初速度V0。有的同学说电容器断路无电流，棒将一直匀速运动下去；有的同学认为棒相当于电源，将给电容器充电，电路中有电流，所以在安培力的作用下，棒将减速。关于这个问题你怎么看呢？名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -3 总结：通过以上复习内容和训练，你认为处理电磁感应中的动力学问题的基本步骤是什么？二、电磁感应中的能量问题课前同学们根据微课视频会完成学案上的知识清单：1.电磁感应中的能量转化（1）安培力做负功：（）能（）能（）能注：克服安培力做了多少功，就有多少其它形式能转化为电能。（2）安培力做正功：（）能（）能2.求解焦耳热的三种方法：指导学生处理学案上的例题和拓展训练：例 1：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)，一个质量为 m 的小金属框从抛物线yb(ba)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属框在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是():AmgbB.12mv2Cmg(ba)Dmg(ba)12mv2 拓展：若磁场为非匀强磁场，上述问题的答案是：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -4 教师点拨：对于多过程的问题，有时用动力学解决比较麻烦，但若用能量转化和守恒观点，全过程考虑，则不涉及过程中的具体细节，只要抓住初态和末态，可以使计算方便，解题简便。下一节课我们将接触一些更为复杂、综合性更强的经典高考题，提升同学们的这方面解题能力。作业：见学案教 后反 思名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -