教科2003课标版《5.电磁感应中的能量转化与守恒》优质课教案下载

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3．进一步理解能量转化与守恒的普适性。

【预习自测】

1、电磁感应现象中能量 。

2、如图所示ab中将产生感应电流，有电流就会有焦耳热产生，这个能量是怎么来的呢？ab杆有电流在磁场中受安培力，安培力方向向 ，它 ab杆运动。如果要维持ab杆匀速运动，必须有 克服安培力做功，提供维持感应电流的 。

3、安培力做正功， 电能，如电磁炮；克服安培力做功（安培力做负功）， 电能，如发电机。

常见功能关系：

不同力做功实现能量形式的转化重力做正功弹簧弹力做正功合力做正功除重力和弹簧弹力以外的其他力做正功电场力做正功安培力做正功克服安培力做功一对滑动摩擦力做的总功

【我思我疑】

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【课堂参考例题】

1、如图12所示,MN、PQ是两根足够长固定的平行金属导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为α,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方向的匀强磁场,磁感应强度为B,在导轨的M、P端连接一阻值为R的电阻,一根垂直于导轨放置的金属棒ab,质量为m,从静止释放沿导轨下滑,已知ab与导轨间的滑动摩擦因数为μ.

(1)分析ab棒下滑过程中的运动性质,画出其受力示意图.

(2)求ab棒的最大速度.

(3)分析ab棒下滑过程哪些力对ab棒做功，试由功分析能量的转化和守恒。

(4)若下滑s远达最大速度，试写出该过程的动能定理和能量守恒。

分析：（1）ab下滑做切割磁感线运动，产生的感应电流方向垂直于纸面指向读者，受力如图所示，受到重力mg、支持力N、摩擦力f、安培力F四个力的作用；随着速度的增大，感应电流在增大，安培力也在逐渐增大，而合外力在逐渐减小，加速度就逐渐减小.故ab棒做初速为零,加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时速度最大,最后做匀速直线运动

(2)设当棒的速度为v时,感应电动势为E,电路中的电流为I,则E=Blv.

I= EMBED Equation.DSMT4 F=BIl由牛顿第二定律得：mgsinα-F-μmgcosα=ma

解得：a=g(sinα-μcosα)- EMBED Equation.DSMT4

当加速度为零时速度最大，设为νm, νm= EMBED Equation.DSMT4

(3)做功的力： 参与转化的能量：

(4)

拓展：完成下列关于功和能的转化