因力而动 因动而电 因电而力 因力而变.pdf

中学物理 Vo1．31 No．15 2013年8月 因力而动 因动 而 电 因 电而 力 因力而变 陈 锋 (南京师范大学附属中学 江苏 南京 210003) 电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的 在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为 作用，因此 ，电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起，这类 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电 问题综合性强、过程较复杂，如果能将题 中涉及的运动过程 阻可忽略．让 口6棒沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属棒接 转化为符合实际的物理情景 ，并将这一情景通过示意图描绘 触良好 ，不计它们之间的摩擦．求在下滑过程中，口6棒能达到 出来，使学生在形象思维的平台上进行逻辑思维，这不仅有 的最大速度． 助于师生之间教学信息的传递，更能帮助学生建立准确、有 序的动态过程和清晰的科学图景．教学过程中，师生借助视 尸 B 觉化的形式来表达对教学内容的理解 ，有助于提高学生的学 习效果，这对我们的教学改革有着重要的启示． 1 单导体棒在平行导轨上的运动 一 (1)“力一 电一 力”模型 图1 图2 例 1 如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、P9平 分析 金属棒o6在重力作用下沿斜面向下切割磁感线 行放置在倾角为0的绝缘斜面上，两导轨间距为L 、P两点 产生的感应电流方向及受力如图2所示，运动过程中安培 间接有阻值为R的电阻，一根质量为m的均匀直金属棒 口6放 力 ，加速度，速度的变化情况如图3． 速度口t 三丝 ￡f ，f 变加速运动 匀速运动 图3 当 =mgsinO雌属糙动黻就腿度篓篇 一 × × × × 为零’最大艘 = 棒稳寡的 金属棒口6在安培力 × × × × (2)“电一 动一 电”模型 作用下 向右运动切割磁感线产生的感 例2 一水平放置的光滑导轨，宽为 ，放在竖直向上的 应 电动势 方向与原电动势E方向相反，金属棒运动过程中 匀强磁场中，其左端接一恒定的电源，电动势为E 导轨上有 安培力 ，加速度，速度的变化情况如图5． 速度口t．E=BLv． EtI=(EE)R／，l曼三 J 口= ／m ：三 ．速 大 f EE， 变加速运动 图5 当BLv =E时，金属棒运动的加速度为零，速度最大， (1)“动一 电一 动”模型 光滑等距导轨 最大速度为 = ． 例 3 如图7，无限长的平行金属导