《電磁感應(yīng)中的電量算問題》的教學(xué)設(shè)計和教學(xué)改進對：三考生課數(shù)

課【教材析】電磁感應(yīng)現(xiàn)象部分的知識歷來是-高考的重點、熱點，能有機地將力學(xué)、電磁學(xué)知識融于一體，很好地考查學(xué)生的理解、推理、分析綜合能力。兩次選考加試計算題都涉及電磁感應(yīng)中求電量但得分率非常低本次專題主要掌握電磁感應(yīng)中電量問題的兩種求法體會物理學(xué)中物理量對時間的積累效應(yīng)，提高學(xué)生綜合分析和解決問題的能力?！緦W(xué)情析】在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中學(xué)生已經(jīng)比較熟練地掌握了電磁感應(yīng)的基本知識但當(dāng)學(xué)生遇到被研究對象在安培力作用下做一般的變速運動，特別是當(dāng)安培力變化，且涉及位移、速度、電荷量等問題時學(xué)生總感到無從下手其次在電磁感應(yīng)問題中應(yīng)用動量定理不易想到也不熟練而且這些題中所給的條件往往與電量的聯(lián)系不明顯,一時很難找到解題的突破口，常常令學(xué)生望而卻步,繼而對此類問題可能會產(chǎn)生排斥心理?！緦W(xué)習(xí)標(biāo)】通過解讀課程標(biāo)準(zhǔn)和省學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見分析教材和學(xué)生情況并考慮近兩次涉及該內(nèi)容的學(xué)考、高考試題，確定以下的學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.通過類比速度圖像，學(xué)生體會電量是電流對時間的積累效果；2.通過師生對話，類比平均速度，學(xué)生知道q=It式計算中的電流為平均值。3.通過例題講解學(xué)生會利用法拉第電磁感應(yīng)定律計算電量；4.通過例題講解學(xué)生掌握利用動量定理計算電量合應(yīng)用電磁感應(yīng)等電學(xué)知識解決力電綜合題。本節(jié)課的重點掌握處理電磁感應(yīng)中電量問題的兩種基本方法點在于電量公式中的電流是指平均值以及怎樣想到用動量定理求解電量提高在電磁感應(yīng)綜合應(yīng)用的問題中靈活運用規(guī)律，提高分析解決問題的能力。因此，課堂重難點突破在于通過師生互動、自主探究、內(nèi)化提煉來掌握相關(guān)知識，發(fā)展能力。

【教學(xué)程】一、探電磁感應(yīng)中電量的本方法問題驅(qū)

主體活

立體互問電量公式是什么？反映了怎樣的物理意義？問題2.當(dāng)電流是一個變量時，電量公式中的I指么值？練如圖所示，在勻強磁場中固定放置一根串接一電阻R的直角形金屬導(dǎo)軌aob(紙面內(nèi))，磁場方向垂直于紙面朝里兩金屬導(dǎo)、分平行于、ob放。保持導(dǎo)軌之間接觸良好屬導(dǎo)軌的電不計。現(xiàn)經(jīng)歷以下四個過程：①以速度移動使它與的離增大一倍②再以速率v移動c,使它與oa的離減小一半；③然后，再以速率2v移c,使它回到原處；④最后以速率2v移使它也回到原處上四個過程中通過電阻的電量的大小依次為q、、和123,則（）4Aq=q=q14Bq=q=2q14C．123D．≠=q≠12

例．圖所示N匝圓線圈，半徑為r，處于垂直線圈平面的有界勻強磁場應(yīng)強度為B線電阻為當(dāng)將線圈勻速拉出有界磁場的過程中試求通過線圈上的電量。v

求：

問題驅(qū)例2.如所示，為L=1m，電阻Ω量m=0.1kg的屬棒ab

主體活B

立體互例求解直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上。兩條軌間距也是

R

0L棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌左端接有Ω的阻。垂直導(dǎo)軌平面有豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B=1T?，F(xiàn)在屬

b棒上一個初速度vm/s，求o（1）金屬棒停止運動前通過的電量

B

拓1求：（2）ab運動的位移R

F拓1金屬棒始靜止不動，現(xiàn)在金屬棒上作用一水平向右的恒力試(金屬棒的最大速度

b

。(2)屬棒從靜止到達(dá)到最大速度的過程中經(jīng)歷t=2s的間，求這個過程中金屬棒流過的電量。拓如圖所示，長為L=1m，電阻

c

B

拓2求：r=1Ω、量m=0.1kg的屬棒垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上直導(dǎo)軌平有

o豎直向上的勻強磁場應(yīng)度為B=1T。若圖中電阻變?yōu)橐慌c棒同的金屬棒，始處于靜止現(xiàn)給ab棒一平向右的初速度v2m/s試1棒上過的電；（）棒相于cd棒的移

db二．課目標(biāo)達(dá)成評練習(xí)

111.如圖所示，長為L，電阻r=0.3Ω質(zhì)量的金屬棒垂跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上。兩條軌間距也是L，棒與導(dǎo)軌間接觸好，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌左端接R=0.5Ω的阻，量程為0—的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為0—的壓表接在電阻的兩端，垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場向下穿過平面。現(xiàn)以向右恒定外力使屬棒右移，當(dāng)金屬棒以v=2m/s的度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的一個電表正好滿偏，而另一個電表未滿問：（1）此滿偏的電表是什么表？說明理。（2）拉動金屬棒的外力多？（3）此時撤去外力，屬棒將逐漸慢下，最終停止在導(dǎo)軌上，求從撤去外力到金屬棒停止運動的過程中通過電阻R的電量。2.足夠長的平行金屬導(dǎo)軌abcd放置在水平面上，在磁應(yīng)強度B=1.00T的豎直方向的勻磁場中，導(dǎo)軌間連接阻值為Ω的電阻，質(zhì)量的金屬棒與緊貼在導(dǎo)軌上，處于兩導(dǎo)軌間的長度L=0.40m、電阻，如圖所示．在水平恒力F作用下屬ef由靜止開始向右運動，其運動距離與時的系所導(dǎo)軌與金屬棒間摩擦因數(shù)為0.3，導(dǎo)軌電阻不計，求：（1）在時內(nèi)，通過金屬棒截面的電荷量；（2）水平恒力；（3）求在時間內(nèi)，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱。ts）

0.00.0

1.00.6

2.02.0

3.04.3

4.06.8

5.09.3

6.011.8

7.014.33.如圖所示足夠長導(dǎo)體軌道M’N相互平行地放在水平面上’右側(cè)軌道光滑間度l。其中P00’P’區(qū)域內(nèi)有方向豎直下的勻強磁場感強度大小B；ONN’0’域內(nèi)有豎直向上的勻強

-3-3磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。知B=B兩區(qū)域磁場互不影響。NN’間連有一阻RΩ的阻，導(dǎo)體棒a的質(zhì)量=1kg，電阻=2Ω其余部分電阻不計，導(dǎo)體棒與0’左側(cè)軌道的滑動摩擦力保持不變t=0時導(dǎo)體棒a在F的平拉力作用下，從軌道左端由靜止開始運動，測得導(dǎo)體棒在00’左側(cè)運動v-t圖像如2所示，當(dāng)導(dǎo)體棒到達(dá)0’時撤去拉。試求：1勻強磁B的大；2）導(dǎo)體棒進入00’右磁場后，電阻R上產(chǎn)生的熱量及通過電阻的電荷q。圖

圖.【2015江10月考如示,量kg的”形金屬細(xì)框豎直放置兩水銀槽,”形框的水平細(xì)桿長處于磁感應(yīng)強度大小=1.0T水向右的勻強磁場匝數(shù)n=3001

22匝面S=0.01m的線圈通過開關(guān)K與水銀槽相連線圈處于與線圈平面垂直的豎直方向的勻強磁場中其磁感應(yīng)強度B的小隨時間t變的關(guān)系如圖所示1）求0~0.10s線中的感應(yīng)電動勢大??；2（2t=0.22s時閉合開關(guān)若桿所安培力方向直向上斷中的流方向及磁感應(yīng)強度B2的方向；（3）t=0.22s時合開關(guān)K，若安培力遠(yuǎn)大于重，細(xì)框跳起的最大高度，通過細(xì)桿的電荷量.兩水平平行固的光滑金屬導(dǎo)軌寬為L足夠長在其上放置兩根長也為L且與導(dǎo)軌垂直的金屬棒ab和cd它們的質(zhì)量分別為、，電阻阻值均為（金屬導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻均可略不整個裝置處在磁感應(yīng)強度大小為B、向豎直向下的勻強磁場（1現(xiàn)金屬棒ab鎖定在導(dǎo)軌的左端，如圖甲cd施與導(dǎo)軌平行的水向右的恒力，使金屬棒向右沿導(dǎo)軌運動，當(dāng)金屬棒cd的動狀態(tài)穩(wěn)定時，金屬棒的運動速度是多大？（2）若對金屬棒ab解鎖定，如圖乙，使金屬棒cd獲瞬時水平向右的初速度v，當(dāng)它們的運動狀態(tài)0達(dá)到穩(wěn)定的過程中，流過金屬棒ab的電量是多少？.【年4月選考加試題】某同學(xué)設(shè)計了一個電磁動加噴氣推動的火箭發(fā)射裝置，如圖所示。豎直固定在絕緣底座上的兩根長直光滑導(dǎo)軌，間距L。導(dǎo)軌間有垂直導(dǎo)軌平面向單的勻強磁B絕緣火箭支

撐在導(dǎo)軌間，總質(zhì)量，中燃料質(zhì)量′燃料室中的金屬EF電阻為R，并通過電刷與電阻可忽略的導(dǎo)軌良好接觸。引燃火箭下方的推進劑，迅速推動剛性金屬CD(電阻可忽略且和導(dǎo)軌接觸良)向上運動，當(dāng)回路EFDC積減少量達(dá)最大ΔS，用Δ，此過程激勵出強電流，產(chǎn)生電磁推力加速火箭。Δt時間內(nèi)，電生的焦耳熱使燃料燃燒形成高溫高壓氣體．當(dāng)燃燒室下方的控噴氣孔打開后。噴出燃?xì)膺M一步加速火箭。(1)求回路在t間內(nèi)感應(yīng)電動勢的平均值及通過金屬F的電荷量，并判斷金屬E中感電流方向；(2)經(jīng)時間火箭恰好脫離導(dǎo)軌．求火箭脫離時的速v；不計空氣阻)(3)火箭脫離導(dǎo)軌時，噴氣孔打開在極短的時間內(nèi)噴射出質(zhì)量的燃?xì)猓瑖姵龅娜細(xì)庀鄬姎馇盎鸺乃俣葹閡，求噴氣后火箭增加的速Δ。(示：可選噴氣前的火箭為參考).（挑戰(zhàn)題如圖所示，兩根等高的四分之一光滑圓弧軌道，半徑r、間距為L圖中水平co直，在軌道頂端連有一阻值為R的阻，整個裝置處在一豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B?，F(xiàn)有一根

長度稍大于L質(zhì)為電阻不計的金屬棒從軌道的頂端ab處靜止開始下滑到達(dá)軌道底端時受到軌道的支持力為。整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌接良好，軌道電阻不計，求：(1)金屬棒到達(dá)軌道底端時的速度大?。?2)金屬棒從ab下到cd過中通過的荷量和回路中產(chǎn)生的焦耳熱。(3)若金屬棒在拉力作用下，從開始以速度v向右沿軌道做勻速圓運動，則在到達(dá)ab的程中拉力做的功為多少。教改：1、教學(xué)設(shè)計好，對新高考的選考部分熱點考點把握準(zhǔn)確，能很好的歸納