廣東省德清縣孔子中學2014年高中物理應用教案 教學內(nèi)容 法拉第電磁感應定律應用 法拉第電磁感應定律應用 教學目標 （1）了解法拉第電機原理； (2)掌握法拉第電機感應電動勢的計算； (3))了解電磁感應現(xiàn)象電路中的電源和外圍電路。教學策略是引入話題——給出法拉第電機的物理模型。首先給出法拉第電機的原理圖和物理模型圖，闡明連續(xù)電流的內(nèi)部來源，并推導圓盤和棒條件下的感應電動勢的表達式。介紹一些生產(chǎn)生活中常見的應用實例。設置情景教學時高中物理第六課感應定律，設置盤式旋轉(zhuǎn)和桿式旋轉(zhuǎn)電源；提供圓形、方形、扇形、三角形外部電路；以及動畫和感應標志；為作業(yè)第五題設置各種相對速度和內(nèi)部電路。分類設置情境，在B、L、V變化因素上下功夫，分解難點，突出重點。教學①．給出世界上第一臺發(fā)電機的原理圖后，讓學生現(xiàn)場觀察現(xiàn)象，結(jié)合原理圖，聯(lián)系法拉第電磁感應定律，分析o點和a點的電位高低，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。讓學生對電路進行交流和討論，建立基本的感應電路模型。 ③.實例分析 【例1】 如圖17-84所示，MN和PQ是足夠長的水平導電走線，其電阻可以忽略不計。軌道寬度為L，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。整個裝置處于垂直向下的均勻磁場中，磁場的磁感應強度為B。現(xiàn)在用水平力拉動cd桿滑動到勻速v向右運動。假設兩桿與軌道之間的動摩擦系數(shù)為μ。求ab桿所能達到的最大速度以及此時水平拉力作用在cd桿上所做的瞬時功。力量。提示：需要明確最大速度的條件，并分析電路中電流、安培力與金屬棒運動之間的相互影響和相互制約。示例 2. 如圖所示，兩個間隔 d 的足夠長的平行金屬軌位于水平 xOy 平面中。左端接一個阻值為R的電阻，其他部分的阻值不計在內(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，磁感應強度按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軌上，兩者接觸良好。當t=0時高中物理第六課感應定律，直桿位于x=0處，速度為v0網(wǎng)校頭條，方向沿x軸正方向。在隨后的過程中，始終有一個向左的變力F作用在金屬棒上，導致金屬棒的加速度大小始終為a，且加速度方向始終沿x軸負方向。求：（1）感應電流在閉環(huán)中持續(xù)多長時間？ (2) 當金屬棒沿x軸正方向運動的速度為 時，閉環(huán)的感應電動勢有多大？此時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（平行班） 1. 有一個金屬環(huán)，其面積為S=，電阻R=0.1（。磁場的變化規(guī)律為環(huán)如圖4所示。如圖所示，磁場方向垂直于紙面，從t1到t2有多少電流通過金屬環(huán)？（重點類） 2.如圖6所示，將一個厚度均勻、電阻為r的金屬環(huán)放在磁感應強度為B的垂直圓環(huán)上的均勻磁場中，一根直徑為d、長度為d、電阻為r/2的金屬棒ab與環(huán)相切于中點，使 ab 始終以速度 V 向垂直桿方向移動 向左移動，當?shù)竭_圓環(huán)直徑時，桿 ab 兩端的電勢差是多少？（平行類） 3. 有位于磁場中的單匝線圈。線圈平面垂直于磁場方向。線圈的質(zhì)量不計算在內(nèi)。 t1=0.1時，在s時間內(nèi)將線圈以勻速拉出磁場，假設外力所做的功為W1，通過導線的感應電流為q1；若在t2=0.5s內(nèi)將一個圓勻速平移到磁場原位置，假設外力所做的功為W2，通過導線的感應電量為q2，則A.W1W2，q1q2B。 W1W2，q1q2C。 W1W2，q1=q2D。 W1W2,q1=q2（密鑰類別） 4. 圖5
