高中物理《電磁感應規律的應用》的教案
一、預習目標
�。�1）．知道什么是感生電場(chǎng)。
�。�2）．知道感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢及其區別與聯(lián)系。
二、預習內容：感生電動(dòng)勢與動(dòng)生電動(dòng)勢的概念
1、.感生電動(dòng)勢 ：
2 、動(dòng)生電動(dòng)勢 ：
三、提出疑惑
什么是電源？什么是電動(dòng)勢？
電源是通過(guò)非靜電力做功把其他形式能轉化為電能的裝置。
如果電源移送電荷q時(shí)非靜電力所做的功為W，那么W與q的比值 ，叫做電源的電動(dòng)勢。用E表示電動(dòng)勢，則：
在電磁感應現象中，要產(chǎn)生電流，必須有感應電動(dòng)勢。這種情況下，哪一種作用扮演了非靜電力的角色呢？下面我們就來(lái)學(xué)習相關(guān)的知識。
課內探究學(xué)案
一、學(xué)習目標
�。�1）．知道感生電場(chǎng)。
�。�2）．知道感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢及其區別與聯(lián)系。
�。�3）．理解感生電動(dòng)勢與動(dòng)生電動(dòng)勢的概念
學(xué)習重難點(diǎn)：
重點(diǎn)：感生電動(dòng)勢與動(dòng)生電動(dòng)勢的概念。
難點(diǎn)：對感生電動(dòng)勢與動(dòng)生電動(dòng)勢實(shí)質(zhì)的理解。
二、學(xué)習過(guò)程
探究一：感應電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢
投影教材圖4.5-1，穿過(guò)閉會(huì )回路的磁場(chǎng)增強，在回路中產(chǎn)生感應電流。是什么力充當非靜電力使得自由電荷發(fā)生定向運動(dòng)呢？英國物理學(xué)家麥克斯韋認為，磁場(chǎng)變化時(shí)在空間激發(fā)出一種電場(chǎng)，這種電場(chǎng)對自由電荷產(chǎn)生了力的作用，使自由電荷運動(dòng)起來(lái)，形成了電流，或者說(shuō)產(chǎn)生了電動(dòng)勢。這種由于磁場(chǎng)的變化而激發(fā)的電場(chǎng)叫感生電場(chǎng)。感生電場(chǎng)對自由電荷的作用力充當了非靜電力。由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢，叫做感生電動(dòng)勢。
探究二：洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢
一段導體切割磁感線(xiàn)運動(dòng)時(shí)相當于一個(gè)電源，這時(shí)非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。由于導體運動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫動(dòng)生電動(dòng)勢。
如圖所示，導體棒運動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生感應電流，試分析電路中的能量轉化情況。
導體棒中的電流受到安培力作用，安培力的方向與運動(dòng)方向相反，阻礙導體棒的運動(dòng)，導體棒要克服安培力做功，將機械能轉化為電能。
（三）反思總結
教師組織學(xué)生反思總結本節課的主要內容，重點(diǎn)是辨析相關(guān)概念的含義及其特點(diǎn)，并進(jìn)行當堂檢測。
(四)當堂檢測
感生電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢
【例1】 如圖所示，一個(gè)閉合電路靜止于磁場(chǎng)中，由于磁場(chǎng)強弱的變化，而使電路中產(chǎn)生了感應電動(dòng)勢，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．磁場(chǎng)變化時(shí)，會(huì )在在空間中激發(fā)一種電場(chǎng)
B．使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是磁場(chǎng)力
C．使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是電場(chǎng)力
D．以上說(shuō)法都不對
洛侖茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢
【例2】如圖所示，導體AB在做切割磁感線(xiàn)運動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢，因而在電路中有電流通過(guò)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．因導體運動(dòng)而產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢稱(chēng)為動(dòng)生電動(dòng)勢
B．動(dòng)生電動(dòng)勢的產(chǎn)生與洛侖茲力有關(guān)
C．動(dòng)生電動(dòng)勢的產(chǎn)生與電場(chǎng)力有關(guān)
D．動(dòng)生電動(dòng)勢和感生電動(dòng)勢產(chǎn)生的原因是一樣的
解析：如圖所示，當導體向右運動(dòng)時(shí)，其內部的自由電子因受向下的洛侖茲力作用向下運動(dòng)，于是在棒的B端出現負電荷，而在棒的 A端顯示出正電荷，所以A端電勢比 B端高．棒 AB就相當于一個(gè)電源，正極在A(yíng)端。
綜合應用
【例3】如圖所示，兩根相距為L(cháng)的豎直平行金屬導軌位于磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場(chǎng)中，導軌電阻不計，另外兩根與上述光滑導軌保持良好接觸的金屬桿ab、cd質(zhì)量均為m，電阻均為R，若要使cd靜止不動(dòng)，則ab桿應向_________運動(dòng)，速度大小為_(kāi)______，作用于ab桿上的外力大小為_(kāi)___________
答案：1.AC 2.AB 3.向上 2mg
課后練習與提高
1．如圖所示，一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強磁場(chǎng)的平面內做圓周運動(dòng)，當磁感應強度均勻增大時(shí)，此粒子的動(dòng)能將（ ）
A．不變 B．增加
C．減少 D．以上情況都可能
2．穿過(guò)一個(gè)電阻為l Ω的單匝閉合線(xiàn)圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少2 Wb，則（ ）
A．線(xiàn)圈中的感應電動(dòng)勢一定是每秒減少2 V
B．線(xiàn)圈中的感應電動(dòng)勢一定是2 V
C．線(xiàn)圈中的感應電流一定是每秒減少2 A
D．線(xiàn)圈中的感應電流一定是2 A
3．在勻強磁場(chǎng)中，ab、cd兩根導體棒沿兩根導軌分別以速度v1、v2滑動(dòng)，如圖所示，下列情況中，能使電容器獲得最多電荷量且左邊極板帶正電的'是（ ）
A．v1＝v2，方向都向右 B．v1＝v2，方向都向左
C．v1>v2，v1向右，v2向左 D．v1>v2，v1向左，v2向右
4．如圖所示，面積為0.2 m2的100匝線(xiàn)圈處在勻強磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方問(wèn)垂直于線(xiàn)圈平面，已知磁感應強度隨時(shí)間變化的規律為B=（2+0.2t）T，定值電阻R1=6Ω，線(xiàn)圈電阻R2=4Ω，求：
�。�1）磁通量變化率，回路的感應電動(dòng)勢；
�。�2）a、b兩點(diǎn)間電壓Uab
5．如圖所示，在物理實(shí)驗中，常用“沖擊式電流計”來(lái)測定通過(guò)某閉合電路的電荷量．探測器線(xiàn)圈和沖擊電流計串聯(lián)后，又能測定磁場(chǎng)的磁感應強度．已知線(xiàn)圈匝數為n，面積為S，線(xiàn)圈與沖擊電流計組成的回路電阻為R，把線(xiàn)圈放在被測勻強磁場(chǎng)中，開(kāi)始時(shí)線(xiàn)圈與磁場(chǎng)方向垂直，現將線(xiàn)圈翻轉180°，沖擊式電流計測出通過(guò)線(xiàn)圈的電荷量為q，由此可知，被測磁場(chǎng)的磁磁感應強度B=__________
6．如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度．兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從A、B管上端的管口無(wú)初速釋放，穿過(guò)A管的小球比穿過(guò)B管的小球先落到地面．下面對于兩管的描述中可能正確的是（ ）
A．A管是用塑料制成的，B管是用銅制成的
B．A管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的
C．A管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的
D．A管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的
答案:1.B 2.BD 3.C 4.（1）4V（2）2.4A 5. 6. AD
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