《2022年高中物理 電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用 新人教版選修3-4》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中物理 電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用 新人教版選修3-4(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中物理 電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用 新人教版選修3-4
教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)與技能
1.能把電磁感應(yīng)知識(shí)與電學(xué)知識(shí)結(jié)合,綜合分析、解決相關(guān)問(wèn)題
2.能把電磁感應(yīng)知識(shí)與力學(xué)知識(shí)結(jié)合,綜合分析、解決相關(guān)問(wèn)題
3.理解安培力做功的過(guò)程是實(shí)現(xiàn)其它能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程
過(guò)程與方法
通過(guò)例題的分析、講解、討論、歸納總結(jié),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)深入探究知識(shí)內(nèi)涵的能力,并學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。
情感、態(tài)度、價(jià)值觀
通過(guò)習(xí)題的講解歸納,培養(yǎng)學(xué)生善于歸納總結(jié)的意識(shí),并體會(huì)總結(jié)是提高的關(guān)鍵
教學(xué)重點(diǎn):
1.怎樣做到電磁感應(yīng)知識(shí)與電學(xué)知識(shí),以及電磁感應(yīng)知識(shí)與力學(xué)知識(shí)結(jié)合
2.安培力做功的過(guò)程是實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)
2、化為內(nèi)能的過(guò)程
教學(xué)難點(diǎn):
如何解決電磁感應(yīng)知識(shí)與電學(xué)知識(shí),以及電磁感應(yīng)知識(shí)與力學(xué)知識(shí)結(jié)合的綜合問(wèn)題
教學(xué)方法:
講練結(jié)合,多媒體輔助教學(xué)
課時(shí)安排:
1課時(shí)
教學(xué)過(guò)程:
(一)復(fù)習(xí)舊知
提問(wèn):電磁感應(yīng)中電動(dòng)勢(shì)可以分為哪兩種類型?分別如何計(jì)算?
(二)導(dǎo)入新課
電磁感應(yīng)過(guò)程中要產(chǎn)生電流就必須有電路,因而電磁感應(yīng)離不開電學(xué)知識(shí);而動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 又離不開物體的運(yùn)動(dòng),所以電磁感應(yīng)常常離不開力學(xué)知識(shí)。本節(jié)課重點(diǎn)就是討論電磁感應(yīng)與這些知識(shí)的簡(jiǎn)單地綜合運(yùn)用。
(三)新課教學(xué)
例題講解
例1:定值電阻R,導(dǎo)體棒ab電阻r,水平光滑導(dǎo)軌間距 l ,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,當(dāng)棒ab以速
3、度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí):
問(wèn)題1:
產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)是多少?
回路電流是多大?
ab兩端電壓是多少?
電流的總功率是多少?
ab棒耗的電功率消是多少?
問(wèn)題2:
棒ab受到的安培力為多大;要使棒ab勻速運(yùn)動(dòng),要施加多大的外力,方向如何?
問(wèn)題3:
整個(gè)回路中消耗的電能從哪里轉(zhuǎn)化來(lái)的,它們之間有什么樣的關(guān)系?
學(xué)生求解教師點(diǎn)撥:
問(wèn)題1.
a.哪一部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源?其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是多少?電源的正負(fù)極如何?
b.電路結(jié)構(gòu)如何?畫等效電路圖
c.電路中的歐姆定律,串并聯(lián)規(guī)律能用嗎?
問(wèn)題2.
對(duì)ab棒進(jìn)行受力分析,結(jié)合狀態(tài),運(yùn)用力學(xué)知識(shí)求解。
問(wèn)題3.
4、
整個(gè)過(guò)程中,外力克服安培力做功的過(guò)程中把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。而電能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
師生歸納總結(jié):
1.電磁感應(yīng)知識(shí)與電學(xué)知識(shí)結(jié)合問(wèn)題解題方法:
a.確定電源:首先判斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的那一部分導(dǎo)體(電源),其次利用或求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,利用右手定則或楞次定律判斷電流方向。
b.分析電路結(jié)構(gòu),畫等效電路圖
c.利用電路規(guī)律求解,主要有歐姆定律,串并聯(lián)規(guī)律等
2.能量轉(zhuǎn)化關(guān)系:
外力克服安培力做功的過(guò)程就是把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。而電能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。所以安培力做功的大小等于電路中產(chǎn)生的電能。
例2:其他條件不變,ab棒質(zhì)量為m,開始靜止,當(dāng)受到一個(gè)向右恒力F的作用,則:
5、
問(wèn)題1:ab將如何運(yùn)動(dòng)?
問(wèn)題3:ab的最大速度是多少?這時(shí)ab兩端的電壓為多少?
問(wèn)題3:ab的速度達(dá)到最大值前,外力做功功率與回路的電功率有什么樣的關(guān)系?
問(wèn)題4:在上述過(guò)程中,通過(guò)回路某一橫截面的電量為多少?
學(xué)生求解教師點(diǎn)撥:
F=BIL
臨界態(tài)態(tài)態(tài)
v與a方向關(guān)系
運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析
a變化情況
F=ma
合外力
運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體所受的安培力
感應(yīng)電流
確定電源(E)r)
這類電磁感應(yīng)知識(shí)與力學(xué)知識(shí)結(jié)合問(wèn)題解題的基本思路是:
解:(1)對(duì)棒進(jìn)行受力分析,并由
知ab棒做加
6、速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。
(2)當(dāng)ab 棒的加速度為0時(shí),速度最大。即
求得
由電學(xué)知識(shí)求得
(3)ab的速度達(dá)到最大值前,ab棒的加速度大于0.外力大于安培力。所以P外﹥P電,且有能量關(guān)系得:W外=Q熱+△EK
(4)
師生歸納總結(jié):
1、受力分析:必要時(shí)畫出相應(yīng)的平面圖。
2、受力平衡時(shí),速度最大。
3、求通過(guò)回路某一橫截面的電量應(yīng)用平均值求解。
思考與練習(xí)
如圖所示, B=0.2T 與導(dǎo)軌垂直向上,導(dǎo)軌寬度L=1m,α=300,電阻可忽略不計(jì),導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m=0.2kg,其電阻R=0.1Ω,跨放在U形框架上,并能無(wú)摩擦的滑動(dòng),求:
(1)導(dǎo)體下滑的最大速
7、度vm。
(2)在最大速度vm時(shí),ab上消耗的電功率Pm
解:(1)對(duì)導(dǎo)體棒受力分析如右圖,當(dāng)導(dǎo)體下滑的最大速度vm 時(shí)重力在斜面上的分力等于安培力。
即
(2)導(dǎo)體棒達(dá)最大速度vm后
(四)小結(jié):
本節(jié)重點(diǎn)是:
1.學(xué)會(huì)怎樣把電磁感應(yīng)知識(shí)與電學(xué)知識(shí)結(jié)合,以及把電磁感應(yīng)知識(shí)與力學(xué)知識(shí)結(jié)合;并能綜合分析、解決問(wèn)題。
2.理解安培力做功的過(guò)程是實(shí)現(xiàn)其它能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。
(五)作業(yè):(補(bǔ)充)
1 圖中,有一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向是水平向外.在垂直于磁場(chǎng)的豎直面內(nèi)放有寬度為L(zhǎng)=10cm、電阻不計(jì)、足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌,質(zhì)量為m=0.20g.有效電阻為R=0.20W的金屬絲MN可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地上下平動(dòng),空氣阻力不計(jì),g取10m/s,試求MN從靜止開始釋放后運(yùn)動(dòng)的最大速度.
2.如圖所示,粗細(xì)均勻的金屬圓環(huán),其阻值為R,放在圖示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感強(qiáng)度為B,圓環(huán)直徑為L(zhǎng).長(zhǎng)為L、電阻為R/2的金屬棒放在圓環(huán)上,以v0向左勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)棒運(yùn)動(dòng)到過(guò)圓心O的虛線位置時(shí),金屬棒兩端電勢(shì)差是多少?
(六)板書:
(七)教學(xué)反思: