廣東省惠州市惠東縣勝利學校高中物理 第一章 第5節(jié)電磁感應規(guī)律的應用學案 新人教版選修3-2

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1、第一章 電磁感應 第5節(jié) 電磁感應規(guī)律的應用（課時1） 一、 學習目標 1、電磁感應中的電路問題 二、 課程導入 通電導體在磁場中受到安培力的作用，從而發(fā)明了電動機，那現(xiàn)在磁生電可以做什么呢？——發(fā)電機 三、 自主學習+小組討論 如圖所示，一個500匝的線圈的兩端跟R＝99Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強磁場中，線圈的橫截面積是20㎝2，電阻為1Ω，磁場的磁感應強度隨時間變化的圖象如圖所示。求磁場變化過程中通過電阻R的電流為多大？ 答案：由圖b知，線圈中磁感應強度B均勻增加，其變 化率ΔB／Δt=(50-10)/4=10T/s. 四、

2、反饋精講 電磁感應中的電路問題 基本方法： 1、用法拉第電磁感應定律和楞次定律確定感應電動勢的大小和方向。 2、畫等效電路。 R1 R2 E r1 3、運用閉合電路歐姆定律，串并聯(lián)電路性質，電功率等公式聯(lián)立求解。 等效電路圖 五、當堂訓練 1、如圖,有一勻強磁場B=1.0×10-3T，在垂直磁場的平面內,有一金屬棒AO,繞平行于磁場的O軸順時針轉動,已知棒長L=0.20m，角速度ω=20rad/s，求：棒產生的感應電動勢有多大？ 2、如圖所示，在磁感應強度為B的勻強磁場中，有半徑為r的光滑半圓形導體框架。OCω A

3、 B C R O 為一端繞O點在框架上滑動的導體棒，OA之間連一個阻值為R的電阻（其余電阻都不計），若使OC以角速度ω勻速轉動。試求： （1）圖中哪部分相當于電源？ （2）感應電動勢E為多少？ （3）流過電阻R的電流I為多少？ 答案：（1）導體棒OC （2） （3） 3、把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán),水平固定在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中,如圖所示,一長度為2a,電阻為R,粗細均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上,它與圓環(huán)始終保持良好的接觸,當金屬棒以恒定速度v向右移動經過環(huán)心O時,求: 1、棒上的電流I大小,棒兩端的電壓U 2、在圓環(huán)和金屬棒上消

4、耗的總功率 A × × × × 　× × × × × 　× R2 V B R1 4、 如圖所示，電阻不計的裸導體AB與寬為60cm的平行金屬導軌良好接觸，電阻R1＝3Ω， R2＝6Ω，整個裝置處在垂直導軌向里的勻強磁場中，磁感應強度B＝0.5T。當AB向右以V＝5m/s的速度勻速滑動時，求流過電阻R1、 R2的電流大小。 第二章 電磁感應 第6節(jié) 電磁感應規(guī)律的應用（課時2） 一、學習目標 1、電磁感應中的力學問題 2、電磁感應中的

5、能量問題 3、電磁感應中的圖象問題 二、 課程導入 電磁感應中產生的感應電流在磁場中將受到安培力的作用，因此，電磁感應問題往往跟力學問題聯(lián)系在一起，解決這類電磁感應中的力學問題，不僅要應用電磁學中的有關規(guī)律，如楞次定律、法拉第電磁感應定律、左右手定則、安培力的計算公式等，還要應用力學中的有關規(guī)律，如牛頓運動定律、動能定理、機械能守恒定律等。要將電磁學和力學的知識綜合起來應用。 由于安培力和導體中的電流、運動速度均有關， 所以對磁場中運動導體進行動態(tài)分析十分必要。 三、自主學習 水平放置于勻強磁場中的光滑導軌上，有一根導體棒ab，用恒力F作用在ab上，由靜止開始運動，回路總電

6、阻為R，分析ab 的運動情況，并求ab的最大速度。 a b B R 解：當f=F 時，a=0，速度達到最大， F=f=BIL=B2 L2 vm /R vm=FR / B2 L2 vm稱為收尾速度 三、 反饋精講 電磁感應中的力學問題 基本方法： 1、用法拉第電磁感應定律和楞次定律求感應電動勢的大小和方向。 2、求回路中的電流強度 3、分析導體受力情況（包含安培力，用左手定則） 4、列動力學方程求解。 四、當堂訓練 Q B P C D A 在磁感應強度為B的水平均強磁場中，豎直放置一個冂形金屬框ABCD，框面垂直于磁場，寬度BC＝

7、L ，質量m的金屬桿PQ用光滑金屬套連接在框架AB和CD上如圖.金屬桿PQ電阻為R，當桿自靜止開始沿框架下滑時： (1)開始下滑的加速度為多少? (2)框內感應電流的方向怎樣？安培力的方向？ (3)金屬桿下滑的最大速度是多少? 解:（1）開始PQ受力為mg, 所以 a=g （2） PQ向下加速運動,產生感應電流,方向順時針,受到向上的磁場力F作用。 （3） 達最大速度時, F=BIL=B2 L2 vm /R=mg ∴vm=mgR / B2 L2 3、已知：AB、CD足夠長，L，θ，B，R。金屬棒ab垂直于導軌放置，與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，質量為m，從靜止開始沿導軌下滑，導軌和金屬棒的電阻阻都不計。求ab棒下滑的最大速度 θ θ D C A B B a b R