习题课3：电磁感应中的能量问题

【自主先学】

例1、如图所示，放在光滑水平面上的长L₁、宽L₂的矩形线圈，电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中，求：（1）克服安培力所做功W_克安； （2）拉力做的功W；（3）线圈中产生的电热Q_总。

思考：上述过程涉及到哪些力做功及哪些能量的转化？

这些功与能量是如何对应的？本题中为什么这三个值相等？会始终相等吗？

你认为电磁感应中的电能是怎么来的？

拓展1：用恒力F将线圈由静止拉出磁场，设拉出前框经历了一段匀速运动，求此过程中：

（1）克服安培力所做功W_克安； （2）拉力做的功W；（3）线圈中产生的电热Q_总。

思考：此时能量是如何转化的？外力做的功、克服安培力做的功、焦耳热三个值还相等吗？为什么？

拓展2：以恒定的加速度a将线圈由静止拉出磁场的过程中，能量如何转化？上述三个值还相等吗？

【当堂探究】

当堂探究一：方法总结

分组讨论：1、对比三种情况，分享对电磁感应中能量转化的认识和理解。

2、总结求解焦耳热Q_总的方法及其适用条件。

3、探究电磁感应的能量问题的解决方法。

当堂探究二：旧题重做

例2、如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的光滑平行金属导轨，导轨间距为L=1m，导轨长为d=3m，导轨平面与水平面的夹角为θ＝30°，匀强磁场的磁感应强度大小为B＝1T，方向与导轨平面垂直向上，质量为m＝0.1kg、电阻r=0.5的导体棒从导轨的顶端由静止开始释放，导棒在滑至底端之前已经做匀速运动，设导体棒始终与导轨垂直，并与导轨接触良好，接在两导轨间的电阻为R=1.5，其他部分的电阻均不计，重力加速度g=10m/s2。求：(1)导体棒匀速运动时的速度v大小；(2)导体棒从导轨的顶端运动到底端的整个过程中， 电阻R产生的焦耳热Q。

变式：若金属导轨不光滑，与导体棒间的μ＝，其它条件不变，则v、Q又是多少？

大胆质疑：1、对于解决这类问题你还有什么困惑？

2、如果你是月考出卷老师，对这部分知识，你会出什么样的综合题？

3、谈谈这节课你的收获和问题