2.4法拉第电磁感应定律(动力学图像问题)课件高二下学期物理人教版选择性

§2.24法拉第电磁感应定律(动力学、图像问题)物理选择性必修第二册第二章电磁感应

教材第46页1.电磁感应中电路知识的关系图一、电磁感应中的电路问题知识回顾：电路、电荷量问题2.分析电磁感应电路问题的基本思路[例1]如图所示，空间存在磁感应强度大小B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨(电阻不计)，其间距l＝0.2m，电阻R＝0.3Ω接在导轨一端，ab是跨接在导轨上质量m＝0.1kg、电阻r＝0.1Ω的导体棒，已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.2.从t＝0时刻开始，对导体棒施加一个大小F＝0.45N、方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，滑动过程中导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好．(g＝10m/s2)(1)求导体棒所能达到的最大速度；(2)试定性画出导体棒运动的速度—时间图像．(1)10m/s

系统集成第42页1.立体图转平面图：受力分析时，要把立体图转换为平面图，

同时标明电流方向及磁场方向，

以便准确地画出安培力的方向．2.受力分析：要特别注意安培力的大小和方向都有可能变化，

不像重力一样是恒力．3.建立牛顿第二定律：根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况，

以求出稳定状态下的速度．4.求收尾速度：列出稳定状态下的受力平衡方程往往是解题的突破口．一、电磁感应中的动力学问题[针对训练1]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，磁场方向垂直于斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略，让金属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，请在图乙中画出金属杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当金属杆的速度大小为v时，求金属杆中的电流及其加速度的大小；(3)在下滑过程中，求金属杆可以达到的最大速度．系统集成第43页

教材第47页7．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甲所示，磁场向上为正。当磁感应强度B随时间t按乙图变化时，请画出导体环中感应电流随时间变化的图像。教材第46页

二、电磁感应中的图像问题4．(电磁感应中的图像问题)如图所示，在Ⅰ、Ⅱ区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面．一导线框abcdef位于纸面内，线框的邻边都相互垂直，bc边与Ⅰ区域的左边界重合．线框与磁场区域的尺寸已标注．从t＝0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域．以a→b→c→d→e→f→a为线框中的电动势E的正方向，则选项图所示的四个E－t图像正确的是()

A

B

C

DC系统集成第41页5．图中的A是一个边长为l的方形导线框，其电阻为R。线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域，磁感应强度为B。如果以x轴的正方向作为安培力的正方向，线框在图示位置的时刻开始计时，请通过计算作出线框所受的安培力随时间变化的图像，标明图线关键位置的坐标值。教材第47页[针对训练2](多选)一个面积S＝4×10－2m2、匝数n＝100的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是()A．0～2s内穿过线圈的磁通量的变化率等于－0.08Wb/sB．0～2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C．0～2s内线圈中产生的感应电动势等于8VD．在第3s末线圈中的感应电动势等于零AC系统集成第40页课堂小结：动力学、图像问题1.立体图转平面图：

2.受力分析：

3.建立牛顿第二定律：

4.求收尾速度：一、电磁感应中的动力学问题二、电磁感应中的图像问题1.

明确图像种类：B-t图像、Φ-t图像，E-t图像、I-t图像、F-t、F-x图像等．2.过程分析：分析电磁感应的具体过程(受力分析、运动分析、特殊位置)．3.建立函数关系：