6、教学资源
(1)教材中值得重视的题目
[例1]如图所示,有一弯成θ角的光滑金属导轨POQ,水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,有一金属棒MN与导轨的OQ边垂直放置,当金属棒从O点开始以加速度a向右匀加速运动t秒时,棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是多少?
解:由于导轨的夹角为θ,开始运动t秒时,金属棒切割磁感线的有效长度为:
L=stanθ=
at2tanθ
据运动学公式,这时金属棒切割磁感线的速度为v=at
由题意知B、L、v三者互相垂直,有
E=BLv=B
at2tanθ·at=
Ba2t3tanθ
即金属棒运动t秒时,棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是E=
Ba2t3tanθ.
[例2]如图所示,固定于水平面上的金属框cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动.此时abed构成一个边长l的正方形,棒电阻r,其余电阻不计,开始时磁感应强度为B。
(1)若以t=0时起,磁感应强度均匀增加,每秒增加量k,同时保持棒静止,求棒中的感应电流。
(2)在上述情况中,棒始终保持静止,当t=t1时需加垂直于棒水平外力多大?
(3)若从t=0时起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右匀速运动,可使棒中不产生I感,则磁感应强度应怎样随时间变化?(写出B与t的关系式)
解析:(1)据法拉第电磁感应定律,回路中产生的感应电动势为
E=
=kl2
回路中的感应电流为
I=![]()
(2)当t=t1时,B=B0+kt1
金属杆所受的安培力为
F安=BIl=(B0+kt1)![]()
据平衡条件,作用于杆上的水平拉力为
F=F安=(B0+kt1)![]()
(3)要使棒中不产生感应电流,则通过闭合回路的磁通量不变,即
B0l2=Bl(l+v t)
解得
B=![]()
(2)教材中的思想方法
回忆初中学过的知识使学生温故而知新,起到承上启下的作用.演示发电机发电,培养学生体会“从生活走向物理,从物理走社会”的学习意识,提高对物理学习兴趣.通过演示实验和提问使学生产生质疑,从而激发学生探究求知欲望.引导学生根据自己设计实验方案,进行分组和合作实验,把学习自主权还给学生,培养学生合作交流的团队精神.同时也培养学生观察能力和信息能力及自我解决问题的能力.
第四节 楞次定律
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