段會玉
摘要:2017年版普通高中《物理課程標準》,對學生物理核心素養(yǎng)的要求,電磁感應部分的知識,能完全詮釋四個緯度。其中科學推理體現(xiàn)數(shù)學方法的應用,如微元法的運用,求和公式的應用,物理模型的建立,如單桿模型、雙桿模型等等。
關鍵詞:電磁感應模型;分析;點評
中圖分類號:G634.7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-1578(2019)02-0161-01
電磁感應的知識應用已經(jīng)滲透到現(xiàn)在生活的每一個方面,所以是每年高考的熱點。物理核心素養(yǎng)中物理觀念涉及法拉第電磁感應定律、楞次定律、電動勢、電流的定義等等。尤其是對科學思維要求更高,主要考察受力分析、右手定則、左手定則等等;本節(jié)著重通過軌道與金屬的桿模型,來看微元法和求和公式在牛頓第二定律,和動量定理當中的應用。
一切宏觀運動過程都可被看成是由若干個微小的單元組成的,在整個物體運動的全過程中,通過對這些微小單元的研究,常能發(fā)現(xiàn)物體運動的特征和規(guī)律.微元法就是基于這種思想研究問題的一種方法.在電磁感應的綜合問題中常常要用到這一方法。因為金屬桿切割磁感線的運動,產(chǎn)生感應電動勢,感應電流,從而影響安培力和加速度,
典型剖析一:如圖1所示,水平面內(nèi)有兩根足夠長的平行導軌L1、L2,其間距d=0.5 m,左端接有電容c=2000 uF的電容器。質(zhì)量m=20g的導體棒垂直放置在導軌平面上且可在導軌上無摩擦滑動,導體棒和導軌的電阻不計。整個空間存在著垂直導軌所在平面向里的勻強磁場,磁感應強度B=2 T?,F(xiàn)用一沿導軌方向向右的恒力F=0.22 N作用于導體棒,使導體棒從靜止開始運動,經(jīng)過一段時間t,速度達到v=5 m/s。則
點評:在涉及電磁感應的計算題中,可以設瞬時電流,用牛頓第二定律列求瞬時加速度的表達式,或者用動量定理列△t內(nèi)的表達式,再用求和公式,得出全過程的關系式。