高中物理 4.5 感生电动势和动生电动势教案 新人教版选修3-2

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1、第五节感生电动势和动生电动势教学目标:(一)知识与技能1.知道感生电场。2.知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。(二)过程与方法通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深度,同时提高学习物理的兴趣。(三)情感、态度与价值观通过对相应物理学史的了解,培养热爱科学、尊重知识的良好品德。教学重点:感生电动势与动生电动势的概念。教学难点:对感生电动势与动生电动势实质的理解。教学方法:讨论法,讲练结合法教学用具:多媒体课件教学过程:(一)引入新课什么是电源?什么是电动势?电源是通过非静电力做功

2、把其他形式能转化为电能的装置。如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W,那么W与q的比值W/q,叫做电源的电动势。用E表示电动势,则:E=w/q在电磁感应现象中,要产生电流,必须有感应电动势。这种情况下,哪一种作用扮演了非静电力的角色呢?下面我们就来学习相关的知识。(二)进行新课1、感生电场与感生电动势投影教材图4.5-1,穿过闭会回路的磁场增强,在回路中产生感应电流。是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢?英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时在空间激发出一种电场,这种电场对自由电荷产生了

3、力的作用,使自由电荷运动起来,形成了电流,或者说产生了电动势。这种由于磁场的变化而激发的电场叫感生电场。感生电场对自由电荷的作用力充当了非静电力。由感生电场产生的感应电动势,叫做感生电动势。例题:教材P22,例题分析2、洛伦兹力与动生电动势(投影)教材P23的〈思考与讨论〉1.导体中自由电荷(正电荷)具有水平方向的速度,由左手定则可判断受到沿棒向上的洛伦兹力作用,其合运动是斜向上的。2.自由电荷不会一直运动下去。因为C、D两端聚集电荷越来越多,在CD棒间产生的电场越来越强,当电场力等于洛伦兹力时,

4、自由电荷不再定向运动。3.C端电势高。4.导体棒中电流是由D指向C的。一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源,这时非静电力与洛伦兹力有关。由于导体运动而产生的电动势叫动生电动势。如图所示,导体棒运动过程中产生感应电流,试分析电路中的能量转化情况。导体棒中的电流受到安培力作用,安培力的方向与运动方向相反,阻碍导体棒的运动,导体棒要克服安培力做功,将机械能转化为电能。磁场变强(三)实例探究【例1】如图所示,一个闭合电路静止于磁场中,由于磁场强弱的变化,而使电路中产生了感应电动势,下列说法中正确的是(A

5、C)A.磁场变化时,会在在空间中激发一种电场B.使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C.使电荷定向移动形成电流的力是电场力D.以上说法都不对【例2】如图所示,导体AB在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势,因而在电路中有电流通过,下列说法中正确的是(AB)A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B.动生电动势的产生与洛仑兹力有关C.动生电动势的产生与电场力有关D.动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的【例3】如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁

6、场中,导轨电阻不计,另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m,电阻均为R,若要使cd静止不动,则ab杆应向上运动,速度大小为2mgR/B2L2,作用于ab杆上的外力大小为2mg。巩固练习1.如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将(B)A.不变B.增加C.减少D.以上情况都可能2.穿过一个电阻为lΩ的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2Wb,则(BD)A.线圈中的感应电动势一定是每秒减少2VB.线圈中的感应电

7、动势一定是2VC.线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD.线圈中的感应电流一定是2A3.在如图所示的磁场中,磁感应强度均匀增加,下列说法正确的是(AC)A.a点电势高于b点B.a点电势低于b点C.该过程中产生的电动势为感生电动势D.该过程中产生的电动势为动生电动势小结:感生电动势和动生电动势产生的原理,电动势大小的计算,方向的判断方法。作业:完成问题与练习

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