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1、2022年高中物理 電磁感應的綜合應用 新人教版選修3-4
教學目標：
知識與技能
1．能把電磁感應知識與電學知識結(jié)合，綜合分析、解決相關問題
2．能把電磁感應知識與力學知識結(jié)合，綜合分析、解決相關問題
3．理解安培力做功的過程是實現(xiàn)其它能轉(zhuǎn)化為電能的過程
過程與方法
通過例題的分析、講解、討論、歸納總結(jié)，培養(yǎng)學生學會深入探究知識內(nèi)涵的能力，并學會靈活運用知識的能力。
情感、態(tài)度、價值觀
通過習題的講解歸納，培養(yǎng)學生善于歸納總結(jié)的意識，并體會總結(jié)是提高的關鍵
教學重點：
1．怎樣做到電磁感應知識與電學知識，以及電磁感應知識與力學知識結(jié)合
2．安培力做功的過程是實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)
2、化為內(nèi)能的過程
教學難點：
如何解決電磁感應知識與電學知識，以及電磁感應知識與力學知識結(jié)合的綜合問題
教學方法：
講練結(jié)合，多媒體輔助教學
課時安排：
1課時
教學過程：
（一）復習舊知
提問：電磁感應中電動勢可以分為哪兩種類型？分別如何計算？
（二）導入新課
電磁感應過程中要產(chǎn)生電流就必須有電路，因而電磁感應離不開電學知識；而動生電動勢 又離不開物體的運動，所以電磁感應常常離不開力學知識。本節(jié)課重點就是討論電磁感應與這些知識的簡單地綜合運用。
（三）新課教學
例題講解
例1：定值電阻R，導體棒ab電阻r，水平光滑導軌間距 l ，勻強磁場磁感應強度為B，當棒ab以速
3、度v向右勻速運動時：
問題1:
產(chǎn)生電動勢是多少？
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？
問題2：
棒ab受到的安培力為多大；要使棒ab勻速運動，要施加多大的外力，方向如何？
問題3：
整個回路中消耗的電能從哪里轉(zhuǎn)化來的，它們之間有什么樣的關系？
學生求解教師點撥：
問題1．
a.哪一部分導體相當于電源？其感應電動勢的大小是多少？電源的正負極如何？
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？
問題2．
對ab棒進行受力分析，結(jié)合狀態(tài)，運用力學知識求解。
問題3．
4、
整個過程中，外力克服安培力做功的過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．電磁感應知識與電學知識結(jié)合問題解題方法：
a.確定電源：首先判斷產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象的那一部分導體（電源），其次利用或求感應電動勢的大小，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)化關系：
外力克服安培力做功的過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，當受到一個向右恒力F的作用，則：
5、
問題1：ab將如何運動？
問題3：ab的最大速度是多少？這時ab兩端的電壓為多少？
問題3：ab的速度達到最大值前，外力做功功率與回路的電功率有什么樣的關系？
問題4：在上述過程中，通過回路某一橫截面的電量為多少？
學生求解教師點撥：
F=BIL
臨界態(tài)態(tài)態(tài)
v與a方向關系
運動狀態(tài)的分析
a變化情況
F=ma
合外力
運動導體所受的安培力
感應電流
確定電源（E）r）
這類電磁感應知識與力學知識結(jié)合問題解題的基本思路是：
解：（1）對棒進行受力分析，并由
知ab棒做加
6、速度減小的加速運動。
（2）當ab 棒的加速度為0時，速度最大。即
求得
由電學知識求得
（3）ab的速度達到最大值前，ab棒的加速度大于0.外力大于安培力。所以P外﹥P電，且有能量關系得：W外=Q熱+△EK
（4）
師生歸納總結(jié)：
1、受力分析：必要時畫出相應的平面圖。
2、受力平衡時，速度最大。
3、求通過回路某一橫截面的電量應用平均值求解。
思考與練習
如圖所示， B＝0.2T 與導軌垂直向上，導軌寬度L＝1m，α＝300，電阻可忽略不計，導體棒ab質(zhì)量為m＝0.2kg，其電阻R＝0.1Ω，跨放在U形框架上，并能無摩擦的滑動，求：
（1）導體下滑的最大速
7、度vm。
（2）在最大速度vm時，ab上消耗的電功率Pm
解：（1）對導體棒受力分析如右圖，當導體下滑的最大速度vm 時重力在斜面上的分力等于安培力。
即
（2）導體棒達最大速度vm后
（四）小結(jié):
本節(jié)重點是：
1.學會怎樣把電磁感應知識與電學知識結(jié)合，以及把電磁感應知識與力學知識結(jié)合；并能綜合分析、解決問題。
2.理解安培力做功的過程是實現(xiàn)其它能轉(zhuǎn)化為電能的過程。
（五）作業(yè):（補充）
1 圖中，有一個磁感應強度B=0.10T的勻強磁場，方向是水平向外．在垂直于磁場的豎直面內(nèi)放有寬度為L=10cm、電阻不計、足夠長的金屬導軌，質(zhì)量為m=0.20g．有效電阻為R=0.20W的金屬絲MN可在導軌上無摩擦地上下平動，空氣阻力不計，g取10m/s，試求MN從靜止開始釋放后運動的最大速度．
2.如圖所示，粗細均勻的金屬圓環(huán)，其阻值為R，放在圖示的勻強磁場中，磁感強度為B，圓環(huán)直徑為L．長為Ｌ、電阻為Ｒ／2的金屬棒放在圓環(huán)上，以v0向左勻速運動，當棒運動到過圓心O的虛線位置時，金屬棒兩端電勢差是多少?
（六）板書:
（七）教學反思:
2022年高中物理 電磁感應的綜合應用 新人教版選修3-4
