廣東省德清縣孔子中學(xué)2014年高中物理應(yīng)用教案 教學(xué)內(nèi)容 法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)用 法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)用 教學(xué)目標(biāo) （1）了解法拉第電機(jī)原理； (2)掌握法拉第電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算； (3))了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象電路中的電源和外圍電路。教學(xué)策略是引入話題——給出法拉第電機(jī)的物理模型。首先給出法拉第電機(jī)的原理圖和物理模型圖，闡明連續(xù)電流的內(nèi)部來(lái)源，并推導(dǎo)圓盤和棒條件下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式。介紹一些生產(chǎn)生活中常見(jiàn)的應(yīng)用實(shí)例。設(shè)置情景教學(xué)時(shí)高中物理第六課感應(yīng)定律，設(shè)置盤式旋轉(zhuǎn)和桿式旋轉(zhuǎn)電源；提供圓形、方形、扇形、三角形外部電路；以及動(dòng)畫和感應(yīng)標(biāo)志；為作業(yè)第五題設(shè)置各種相對(duì)速度和內(nèi)部電路。分類設(shè)置情境，在B、L、V變化因素上下功夫，分解難點(diǎn)，突出重點(diǎn)。教學(xué)①．給出世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)的原理圖后，讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)觀察現(xiàn)象，結(jié)合原理圖，聯(lián)系法拉第電磁感應(yīng)定律，分析o點(diǎn)和a點(diǎn)的電位高低，然后結(jié)合物理圖和原理圖闡明停電原因。 ②.利用電路圖區(qū)分內(nèi)部電路和外部電路，明確電流方向。讓我們從最簡(jiǎn)單的情況開始，即一根棒以恒定速度沿直線切割磁力線。讓學(xué)生對(duì)電路進(jìn)行交流和討論，建立基本的感應(yīng)電路模型。 ③.實(shí)例分析 【例1】 如圖17-84所示，MN和PQ是足夠長(zhǎng)的水平導(dǎo)電走線，其電阻可以忽略不計(jì)。軌道寬度為L(zhǎng)，ab和cd是垂直放置在軌道上的金屬棒。 ，它們的質(zhì)量均為m，電阻均為R。整個(gè)裝置處于垂直向下的均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。現(xiàn)在用水平力拉動(dòng)cd桿滑動(dòng)到勻速v向右運(yùn)動(dòng)。假設(shè)兩桿與軌道之間的動(dòng)摩擦系數(shù)為μ。求ab桿所能達(dá)到的最大速度以及此時(shí)水平拉力作用在cd桿上所做的瞬時(shí)功。力量。提示：需要明確最大速度的條件，并分析電路中電流、安培力與金屬棒運(yùn)動(dòng)之間的相互影響和相互制約。示例 2. 如圖所示，兩個(gè)間隔 d 的足夠長(zhǎng)的平行金屬軌位于水平 xOy 平面中。左端接一個(gè)阻值為R的電阻，其他部分的阻值不計(jì)在內(nèi)。在x0的一側(cè)存在垂直于xOy平面且垂直向下的穩(wěn)定磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度按B=kx的規(guī)律變化（其中k是大于零的常數(shù)）。一根質(zhì)量為m的金屬桿垂直擱在光滑的金屬導(dǎo)軌上，兩者接觸良好。當(dāng)t=0時(shí)高中物理第六課感應(yīng)定律，直桿位于x=0處，速度為v0網(wǎng)校頭條，方向沿x軸正方向。在隨后的過(guò)程中，始終有一個(gè)向左的變力F作用在金屬棒上，導(dǎo)致金屬棒的加速度大小始終為a，且加速度方向始終沿x軸負(fù)方向。求：（1）感應(yīng)電流在閉環(huán)中持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間？ (2) 當(dāng)金屬棒沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)的速度為 時(shí)，閉環(huán)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有多大？此時(shí)作用在金屬棒上的外力F有多大？主要涉及的物理函數(shù)公式有E=n△Φ/△t、E=BLV、E=BL2W/2、P=U2/R、E=I(R+r)、R=R1R2/(R1+R2) , F=BIL, Q=UC, Φ=BS, V=WR 課堂練習(xí)（平行班） 1. 有一個(gè)金屬環(huán)，其面積為S=，電阻R=0.1（。磁場(chǎng)的變化規(guī)律為環(huán)如圖4所示。如圖所示，磁場(chǎng)方向垂直于紙面，從t1到t2有多少電流通過(guò)金屬環(huán)？（重點(diǎn)類） 2.如圖6所示，將一個(gè)厚度均勻、電阻為r的金屬環(huán)放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直圓環(huán)上的均勻磁場(chǎng)中，一根直徑為d、長(zhǎng)度為d、電阻為r/2的金屬棒ab與環(huán)相切于中點(diǎn)，使 ab 始終以速度 V 向垂直桿方向移動(dòng) 向左移動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)圓環(huán)直徑時(shí)，桿 ab 兩端的電勢(shì)差是多少？（平行類） 3. 有位于磁場(chǎng)中的單匝線圈。線圈平面垂直于磁場(chǎng)方向。線圈的質(zhì)量不計(jì)算在內(nèi)。 t1=0.1時(shí)，在s時(shí)間內(nèi)將線圈以勻速拉出磁場(chǎng)，假設(shè)外力所做的功為W1，通過(guò)導(dǎo)線的感應(yīng)電流為q1；若在t2=0.5s內(nèi)將一個(gè)圓勻速平移到磁場(chǎng)原位置，假設(shè)外力所做的功為W2，通過(guò)導(dǎo)線的感應(yīng)電量為q2，則A.W1W2，q1q2B。 W1W2，q1q2C。 W1W2，q1=q2D。 W1W2,q1=q2（密鑰類別） 4. 圖5
