高中物理说题.ppt
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高二物理备课组说题高二物理备课组说题-余友煌余友煌一、原题一、原题25.25.(1919分)分)如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为为,间距为,间距为LL。
导轨上端接有一平行板电容器,电容为。
导轨上端接有一平行板电容器,电容为CC。
导。
导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为BB,方向垂直于导轨平,方向垂直于导轨平面。
在导轨上放置一质量为面。
在导轨上放置一质量为mm的金属棒,棒可沿导轨下滑,且的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。
已知金属棒与导在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。
已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为轨之间的动摩擦因数为,重力加速度大小为,重力加速度大小为gg。
忽略所有电。
忽略所有电阻。
让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求阻。
让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求:
(1)
(1)电容器极板上积累的电荷量电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系;与金属棒速度大小的关系;
(2)
(2)金属棒的速度大小随时间变金属棒的速度大小随时间变化的关系。
化的关系。
来自来自20132013年新课标全国理综年新课标全国理综11卷第卷第2525题题二、考点分析:
二、考点分析:
该题主要考查了:
牛顿该题主要考查了:
牛顿运动运动定律定律;导线切割磁感线产导线切割磁感线产生感应电动势生感应电动势;电容器、电流、加速度定义式电容器、电流、加速度定义式;感应电流、感应电流、安培力,这部分内容都是要求较高的安培力,这部分内容都是要求较高的级要求。
即对所学级要求。
即对所学知识要理解其含义,及与其他知识的联系,能够进行叙述知识要理解其含义,及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题中分析、推理和判断等过程中运和解释,并能在实际问题中分析、推理和判断等过程中运用。
用。
三、考查能力三、考查能力理解、推理、分析综合及运用数学知识处理物理问题理解、推理、分析综合及运用数学知识处理物理问题能力能力四、解题过程及方法四、解题过程及方法:
此题属于电磁感应现象中的力学问题,所以,解决这此题属于电磁感应现象中的力学问题,所以,解决这类问题,要抓好受力情况,运动情况的动态分析,导体受类问题,要抓好受力情况,运动情况的动态分析,导体受力运动产生感应电动势力运动产生感应电动势感应电流感应电流通电导体受安培力通电导体受安培力合外力变化合外力变化加速度变化加速度变化速度变化速度变化周而复始地循环周而复始地循环。
解这类题的基本方法是:
解这类题的基本方法是:
用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向;小和方向;求回路中电流强度;求回路中电流强度;分析研究导体受力情况(包含安培力,用左手定则确分析研究导体受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向);定其方向);列动力学方程或平衡方程求解。
列动力学方程或平衡方程求解。
第一问的解题过程:
第一问的解题过程:
设金属棒下滑的速度大小为设金属棒下滑的速度大小为vv,则感应电动势为,则感应电动势为E=BLvE=BLv平行板电容器两极板的电压为平行板电容器两极板的电压为UU,U=EU=E设此时电容器极板上储存的电荷为设此时电容器极板上储存的电荷为QQ,根据电容,根据电容CC定义有定义有联立联立式解得式解得五、拓展五、拓展:
电磁感应现象中的切割类(动生电动势)问题电磁感应现象中的切割类(动生电动势)问题11、电磁感应中的电路问题、电磁感应中的电路问题:
在电磁感应中,切割磁感在电磁感应中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源,将它们接上电容器,便可使电导体或回路就相当于电源,将它们接上电容器,便可使电容器充电;将它们接上电阻等用电器,便可对用电器供电,容器充电;将它们接上电阻等用电器,便可对用电器供电,在回路中形成电流。
因此,电磁感应问题往往与电路问题在回路中形成电流。
因此,电磁感应问题往往与电路问题联系在一起。
联系在一起。
解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是:
用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向;大小和方向;画等效电路;画等效电路;运用全电路欧姆定律,串并联电路性质,电功率等公运用全电路欧姆定律,串并联电路性质,电功率等公式联立求解。
式联立求解。
22、电磁感应中能量转化问题:
、电磁感应中能量转化问题:
导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化,在回路导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化,在回路中产生感应电流,机械能或其他形式能量便转化为电能,中产生感应电流,机械能或其他形式能量便转化为电能,具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热,又可使电能转化为机械能或电阻的内能,因此,电磁热,又可使电能转化为机械能或电阻的内能,因此,电磁感应过程总是伴随着能量转化,用能量转化观点研究电磁感应过程总是伴随着能量转化,用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动)感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动),对应的受力特点是合外力为零,能量转化过程常常是机,对应的受力特点是合外力为零,能量转化过程常常是机械能转化为内能械能转化为内能。
解决这类问题的基本方法是:
解决这类问题的基本方法是:
用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向;大小和方向;画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率表达式;画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率表达式;分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程。
率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程。
变式:
变式:
如图如图示示,两条平行,两条平行导轨所在导轨所在平面平面是竖直平面,间距为是竖直平面,间距为LL。
导轨上端接有一平行板电容器,电容为。
导轨上端接有一平行板电容器,电容为CC。
导轨处于匀导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为强磁场中,磁感应强度大小为BB,方向垂直于导轨平面。
,方向垂直于导轨平面。
在导轨上放置一质量为在导轨上放置一质量为mm,长为,长为2L2L的的金属棒,棒可沿导轨金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。
重力。
重力加速度加速度大小为大小为gg。
让金属棒从导轨上。
让金属棒从导轨上端由端由静止开始下滑,静止开始下滑,求求:
(1)
(1)电容器极板上积累的电荷量电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系;与金属棒速度大小的关系;
(2)
(2)金属棒下落金属棒下落hh过程中过程中,金属棒两端的,金属棒两端的电压大小。
电压大小。
小结小结11、明确研究对象、明确研究对象22、对于不同的过程,受力及运动情况不同、对于不同的过程,受力及运动情况不同33、根据过程列方程、根据过程列方程44、加强数学运算能力、加强数学运算能力
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