选修3-2《5电磁感应现象的两类情况》优质课教案下载

选修3-2《5电磁感应现象的两类情况》最新教案优质课下载

【教学过程】

一．电磁感应中的电路问题

【例1】如图所示，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5 T，并且以 EMBED Equation.3 =0.1 T/s在变化，水平轨道电阻不计，且不计摩擦阻力，宽0.5 m的导轨上放一电阻R0=0.1 Ω的导体棒，并用水平线通过定滑轮吊着质量M=0.2 kg的重物，轨道左端连接的电阻R=0.4 Ω，图中的l=0.8 m，求至少经过多长时间才能吊起重物.

[答案]495 s

【变式】如图所示，已知电阻R，金属杆质量为m，今用水平细绳跨过定滑轮连接一质量为M的重物，来代替F拉动金属杆ab，若重物从静止开始下落，且定滑轮质量及一切摩擦都可忽略不计，则

(1)金属棒的最大速度是多少？

(2)若重物从静止开始至匀速运动之后的某一时刻，下落的高度为h，求这一过程中电阻R上产生的热量．

二．电磁感应中的图像问题

【例1】如图(a)所示，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上．在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示．已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是(　　)

[答案] C　

【变式1】如右图所示为一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一个三角形闭合导线框由位置1(左)沿纸面匀速运动到位置2(右)．取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点(t＝0)，规定逆时针方向为电流的正方向，则下图中能正确反映线框中电流与时间关系的是(　　) ?

【答案】A

三、电磁感应中的动力学问题

【例3】如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。

(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图。

(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及加速度的大小。

(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的最大速度。

[答案]　(1)　(2) eq ﹨f(BLv,R) 　gsinθ－ eq ﹨f(B2L2v,mR) (3) eq ﹨f(mgRsinθ,B2L2)

四、电磁感应中的能量转化问题

【例4】如图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻。导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直并良好接触。斜面上水平虚线PQ以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的b棒恰好静止。当a棒运动到磁场的上边界PQ处时，撤去拉力，a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时b棒已滑离导轨。当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动。已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R，b棒的质量为m，重力加速度为g，导轨电阻不计。求：

(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，a棒中的电流大小Ia与定值电阻R中的电流大小IR之比；

(2)a棒质量ma；

(3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F。