物理选择性必修 第二册法拉第电磁感应定律表格教学设计

这是一份物理选择性必修 第二册法拉第电磁感应定律表格教学设计，共3页。教案主要包含了模型分析，典型例题，课堂总结等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
物理
年级
高二
学期
春季
课题
电磁感应中的电容器问题（有外力充电）
教科书
书 名：普通高中教科书物理选择性必修第二册
出版社：人名教育出版社 出版日期：2020年5月
教学目标
1、会对电磁感应中的电容器问题（有外力充电）模型进行分析
2、会根据微元法推导恒定外力下的加速度以及解决相关问题
教学内容
教学重点：
1. 模型分析
教学难点：
1.在恒定外力下，求导体棒的加速度。
教学过程
一、模型分析
1．电路特点
导体棒相当于电源，电容器被充电。
2、运动情况分析F
F-FA=ma
FA=BIl=B∆q∆tl=B∆(CU)∆tl=B∆(CBlv)∆tl=BCBl∆v∆tl=CB2l2a
a=FCB2l2+m
小结：(1)导体棒做初速度为零匀加速运动。
(2)导体棒受安培力恒定。
(3)回路中的电流恒定。
二、典型例题
例1.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，垂直于磁场有两根足够长的、间距为l的光滑竖直平行金属导轨，导轨上端接有开关、电阻、电容器，其中电阻的阻值为R，电容器的电容为C（不会被击穿），金属棒MN水平放置，质量为m，不计金属棒和导轨的电阻。现使MN沿导轨由静止开始下滑，金属棒MN和导轨始终接触良好，下列说法正确的是（已知重力加速度为g）（ ）
A．只闭合开关S1，金属棒MN先做加速直线运动，达到大速度vm=mgRB2l2，保持
这个速度做匀速直线运动
B．只闭合开关S1，经过一段时间，金属棒MN恰好匀速运动，此过程中金属棒
机械能守恒
C．只闭合开关S2，金属棒MN做匀加速直线运动，加速度大小为a=mgm+CB2l2
D．只闭合开关S1，金属棒MN下降距离为x时，通过闭合开关S1的电荷量q=BlxR
答案：ACD
例2.水平面内有两根足够长的光滑平行导轨MN、PQ，间距d=1m，左端接有C=2×104μF的电容器。m=20g的导体棒垂直放在导轨上，整个空间有B=2T的垂直水平面向里的匀强磁场，现对棒施加一方向水平向右，大小恒为1N的力F1，使棒从D处由静止出发，经时间t运动到E处。经E处时电容器的电荷量Q=0.4C，所有电阻忽略不计，电容器不击穿。
（1）求导体棒到E处时的速度v0。 （2）导体棒由D到E过程中克服安培力做的功。
（3）如导体棒运动到E处时，突然使水平拉力反向，大小为F2，又经2t恰好返回到初始位置D，求力F2的大小。
三、课堂总结
电磁感应中电容器在恒定外力作用下充电的模型特点：
(1)导体棒做初速度为零匀加速运动。
(2)导体棒受安培力恒定。
(3)回路中的电流恒定。