广东省惠州市高中物理 第一章 电磁感应(四)第五、六节 电磁感应规律应用2导学案(无答案)粤教版选修3-2
6页1、课 前先学案第一章 电磁感应(四)电磁感应规律的应用(2)(第五、六节)【自主学习】 学习目标1.能综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电磁感应中的图象问题.2.掌握电磁感应中动力学问题的分析方法.3.能解决电磁感应中的动力学与能量结合的综合问题4.会分析自感现象及日光灯工作原理。一、 自主学习1感应电流的方向一般是利用楞次定律或右手定则进行判断;闭合电路中产生的感应电动势En或EBLv.2垂直于匀强磁场放置、长为L的直导线通过电流I时,它所受的安培力FBIL,安培力方向的判断用左手定则3牛顿第二定律:Fma,它揭示了力与运动的关系当加速度a与速度v方向相同时,速度增大,反之速度减小当加速度a为零时,物体做匀速直线运动4电磁感应现象中产生的电能是通过克服安培力做功转化而来的.二、 要点透析要点一 电磁感应中的图象问题1对于图象问题,搞清物理量之间的函数关系、变化范围、初始条件、斜率的物理意义等,往往是解题的关键2解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类,是Bt图象还是t图象,或者Et图象、It图象等(2)分析电磁感应的具体过程(3)用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向(4)用法
2、拉第电磁感应定律En或EBLv求感应电动势的大小(5)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式(6)根据函数关系画图象或判断图象,注意分析斜率的意义及变化 问题一 匀强磁场的磁感应强度B0.2 T,磁场宽度l4 m,一正方形金属框边长adl1 m,每边的电阻r0.2 ,金属框以v10 m/s的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图所示求: (1)画出金属框穿过磁场区的过程中,各阶段的等效电路图(2)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的it图线;(要求写出作图依据)(3)画出ab两端电压的Ut图线(要求写出作图依据)要点二 电磁感应中的动力学问题1电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力作用,所以电磁感应问题往往与力学问题联系在一起,处理此类问题的基本方法是:(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向(2)求回路中的电流强度的大小和方向(3)分析研究导体受力情况(包括安培力)(4)列动力学方程或平衡方程求解2电磁感应现象中涉及的具有收尾速度的力学问题,关键要抓好受力情况和运动情况的动态分析;周而复始地循环,加速
3、度等于零时,导体达到稳定运动状态3两种状态处理导体匀速运动,应根据平衡条件列式分析;导体做匀速直线运动之前,往往做变加速运动,处于非平衡状态,应根据牛顿第二定律或结合功能关系分析l 【课前自测】1、(单选)在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环规定导体环中电流的正方向如图1甲所示,磁场向上为正当磁感应强度B随时间t按图乙变化时,下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是 ()2.(单选)如图5所示是日光灯的结构示意图,若按图示的电路连接,关于日光灯发光的情况,下列叙述中正确的是()AS1接通,S2、S3断开,日光灯就能正常发光BS1、S2接通,S3断开,日光灯就能正常发光CS3断开,接通S1、S2,再断开S2,日光灯就能正常发光D当日光灯正常发光后,再接通S3,日光灯仍能正常发光3. 如图3甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上,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,磁场方向垂直于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
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