《5.电磁感应中的能量转化与守恒》公开课PPT课件优质课下载

《5.电磁感应中的能量转化与守恒》公开课PPT课件优质课下载

①常在选择题中考查电磁感应中的图像问题等；

②在计算题中作为压轴题，以导体棒运动为背景，综合应用电路的相关知识、牛顿运动定律和能的转化与守恒定律解决导体棒类问题。

例1.(P55 难点演练2)两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置，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，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计．现让ab杆由静止开始沿导轨下滑．

（1）求ab杆下滑的最大速度υm；（2）ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q．

审题时挖掘隐含条件，注意关键的词句，根据特殊状态搞突破

此时ab棒受力平衡，a=0

这个热量Q是否就是整个电路中产生的总热量?

（变式1：若已知ab与导轨间的滑动摩擦系数μ,导轨和金属棒的电阻都不计.）

例2.(P53.例3)如图，光滑斜面的倾角α= 30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1 = l m，bc边的边长l2= 0.6 m，线框的质量m = 1 kg，电阻R = 0.1Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M = 2 kg，斜面上ef（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B = 0.5 T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef和gh的距离s = 11.4 m，（取g = 10m/s2），求：

⑴线框进入磁场前重物的加速度；

⑵线框进入磁场时匀速运动的速度v；

⑶ab边由静止开始到运动到gh处所用的时间t；

⑷ab边运动到gh处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh的整个过程中产生的焦耳热．

审题时挖掘隐含条件，注意关键的词句，根据特殊状态搞突破。

这是连接体问题,a相同

说明线框受力平衡。分析线框受力时注意“光滑”。

画出情景图，根据题意分析线框的运动过程分别作什么运动。

这个问题可以用功能关系或能量守恒或动能定理来解决。

规范答题：

评分

变式2：如图所示，光滑斜面的倾角a=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长L1=1m，bc边的边长L2=0.6m，线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω，线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用，已知F=1ON．斜面上ef（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的均匀磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图象所示，时间t是从线框由静止开始运动时刻起计的．如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef和gh的距离s=5.1m，取g=10m/s2．求：

(1)线框进入磁场前的加速度；(2)线框进入磁场时匀速运动的速度v；(3)线框整体进入磁场后，ab边运动到gh的过程中产生的焦耳热

规范答题：

评分

例3.（P54.6.[2014?天津]）如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上，导轨电阻不计，间距L=0.4m，导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN，Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小为B=0.5T，在区域Ⅰ中，将质量m1=0.1kg，电阻R1=0.1Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑，然后，在区域Ⅱ中将质量m2=0.4kg，电阻R2=0.1Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑，cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g=10m/s2，问（1）cd下滑的过程中，ab中的电流方向；(2）ab刚要向上滑动时，cd的速度υ多大；（3）从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x=3.8m，此过程中ab上产生的热量Q是多少．