高三物理電磁感應(yīng)導(dǎo)軌 單軌、雙軌(新)課件人教版

1、電磁感應(yīng)中的導(dǎo)軌問題（一）,單棒運動,,,,,,,R,a,d,c,………….,,F,,,L,,,P=I2(R+rcd),P=IEcd,P=FVm,勻強磁場中導(dǎo)體棒運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢時安培力做了多少負(fù)功就把多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,W安=1/2mV02-1/2mV12,這一過程中克服安培力做的功,光滑金屬導(dǎo)軌寬L=0.4m，電阻不計，均勻變化的磁場穿過整個軌道平面，如下圖1所示。磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的情況如下左圖所示。金屬棒ab的

2、電阻為1Ω，自t=0時刻起從導(dǎo)軌左端以v=1m/s的速度向右勻速運動，求1秒末回路中的熱功率和此時ab棒所受的安培力的功率？,,,V,×　×　×　×　×　×,×　×　×　×　×　×,×　×　×　×　×　×,×　×　×　×

3、　×　×,a,b,,,,,,,,B（T）,t（s）,1,1,0.5,2,0,基本知識：,力學(xué)中的力和運動、能量 和動量知識,電磁感應(yīng)和電路知識,學(xué)習(xí)方法：①回歸課本夯實基礎(chǔ)，仔細(xì)看書把書本中的知識點掌握到位 ②練習(xí)為主提升技能，做各種類型的習(xí)題，在做題中強化知識③整理歸納舉一反三，對易錯知識點、易錯題反復(fù)鞏固,R,r,當(dāng)a=0時：,解：（1）加速度減小的加速運動。,感應(yīng)電動勢,感應(yīng)電流 I=E/R

4、 （2）,安培力,（2）由圖線可知金屬桿受拉力、安培力和阻力作用，勻速時合力為零。,由圖線可以得到直線的斜率 k=2，,(3)由直線的截距可以求得金屬桿受到的阻力f，f=2N若金屬桿受到的阻力僅為滑動摩擦力，由截距可求得動摩擦因數(shù) μ=0.4,,若從金屬導(dǎo)體ab從靜止下落到接通電鍵K的時間間隔為t,ab棒以后的運動情況有幾種可能？試用v-t圖象描述。,想一想：,,mg,F,,解析：,（1）若安培力F <G：則

5、ab棒先做變加速運動，再做勻速直線運動,（2）若安培力F >G：則ab棒先做變減速運動，再做勻速直線運動,（3）若安培力F =G：則ab棒始終做勻速直線運動,,,,b,θ,B,,mg,,N,,F,,,,V,cosθ,,F=BIL,θ,若ab與導(dǎo)軌間存在動摩擦因數(shù)為μ，情況又怎樣？,想一想：,,×　×　×　×　×　×,×　×　×　×

6、;　×　×,×　×　×　×　×　×,×　×　×　×　×　×,,,,,,相距為L的無限長的光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，和一電動勢為E內(nèi)阻為r的電源相連如左圖示，一長為L質(zhì)量為m電阻為R的金屬棒靜止在導(dǎo)軌上，和導(dǎo)軌垂直且接觸良好，空間有垂直導(dǎo)軌平面向下磁感應(yīng)強度過B的勻強磁場，其余電阻不計。閉合開關(guān)S，求金屬

7、棒的最終速度,,,解題思路：⑴明確研究對象、研究過程⑵進(jìn)行正確的受力分析、運動分析、感應(yīng)電路分析及相互制約關(guān)系⑶明確各力的做功情況及伴隨的能量轉(zhuǎn)化情況。⑷利用動能定理、能量守恒定律或功能關(guān)系列方程求解,解決感應(yīng)電路綜合問題的一般思路⑴先做“源”的分析：分離出電路中由電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的電源，求出電源參數(shù)E和r⑵再進(jìn)行“路”的分析：分析電路結(jié)構(gòu)，弄清串并聯(lián)關(guān)系，求出相關(guān)部分的電流大小，以便安培力的求解⑶然后是“力”的分析：分析力

8、學(xué)研究對象的受力情況，尤其注意其所受的安培力⑷在后是“動”的分析：根據(jù)力和運動的關(guān)系，判斷出正確的運動模型⑸最后是“能”的分析：尋找電磁感應(yīng)過程和力學(xué)對象的運動過程中其能量轉(zhuǎn)化和守恒的關(guān)系。,課堂練習(xí) 1. 在磁感應(yīng)強度為B的水平均強磁場中，豎直放置一個冂形金屬框ABCD，框面垂直于磁場，寬度BC＝L，質(zhì)量m的金屬桿PQ用光滑金屬套連接在框架AB和CD上如圖.金屬桿PQ電阻為R，當(dāng)桿自靜止開始沿框架下滑時：(1)開始下滑的加速度為

9、多少?(2)框內(nèi)感應(yīng)電流的方向怎樣？(3)金屬桿下滑的最大速度是多少?,解:,開始PQ受力為mg,,所以 a=g,PQ向下加速運動,產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流, 受到向上的磁場力F作用。,當(dāng)PQ向下運動時，磁場力F逐漸的增大，加速度逐漸的減小，V仍然在增大，當(dāng)G=F時，V達(dá)到最大速度。,∴Vm=mgR / B2 L2,(1),(2),(3),即：F=BIL=B2 L2 Vm /R =mg,如圖所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相

10、距L，在M點和P點間連接一個阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場左邊界相距d0。現(xiàn)用一個水平向右的力F拉棒ab，使它由靜止開始運動，棒ab離開磁場前已做勻速直線運動，棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計，F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖，F(xiàn)0已知。求：（1）棒ab離開磁場右邊界時的速度。