高中物理 第四章 第五节 感生电动势和动生电动势导学案(新人教版)选修3-2.doc

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1、感生电动势和动生电动势一、学习目标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、预习案(一)、电磁感应现象中的感生电场1.感生电场:英国物理学家麦克斯韦认为,磁场时会在空间激发一种电场——感生电场.2.感生电动势:由产生的电动势叫做感生电动势。的方向与所产生的方向相同,可根据楞次定律和右手螺旋定则来判断,感生电动势中的“非静电力”是对自由电荷的作用.(二)、电磁感应现象中的洛伦兹力1.动生电动势:由于而产生的感应电动势.2.动生电动势中的“非静电力”:自由电荷因随导体棒运动而受到,非静电力与.有关.3.动生电动势中

2、的功能关系:闭合电路中,导体棒做切割磁感线运动时,克服做功,其他形式的能转化为.三、课上探究(一)、理论探究感生电动势的产生1、在图中画出感应电流的方向。2、是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动?3、感生电场的存在与闭合回路的存在有无关系?感生电场的方向如何?(二)、实际应用----电子感应加速器1、说出穿过真空室内磁场的方向?2、由图知电子沿什么方向运动?3、要使电子沿此方向加速,感生电场的方向如何?4、由感生电场引起的磁场方向如何?线圈中电流怎样变化?(三)、理论探究动生电动势的产生思考与讨论1、动生电动势是怎样产生的?2

3、、什么力充当非静电力?提示1、导体中的自由电荷受到什么力的作用?它将沿导体棒向哪个方向运动?2、导体棒的哪端电势比较高?3、非静电力与洛伦兹力有关吗?4、如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器上,导体棒中的电流沿什么方向?讨论1、洛伦兹力做功吗?2、能量是怎样转化的?3、推导动生电动势的表达例题:光滑导轨上架一个直导体棒MN,设MN向右匀速运动的速度为V,MN长为L,不计其他电阻求:(1)导体MN做匀速运动时受到的安培力大小和方向?(2)导体MN受到的外力的大小和方向?(3)MN向右运动S位移,外力克服安培力做功的表达式是什么?

4、(4)在MN向右运动S位移过程中感应电流做功是多少?练习:1、一个带正电粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动,如图所示,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的(   )A.动能不变           B.动能增大C.动能减小           D.以上情况都可能2、如图所示,一正方形闭合金属线框,从距离匀强磁场上边界h高处,由静止开始沿竖直平面自由下落,线圈平面始终垂直于匀强磁场的方向,且磁场区域高度大于线框的边长.对线框进入磁场的过程,以下描述正确的是(BD  )A.线框有可能做匀变速运动B.若线框做变速运动,加速度一定减小C.

5、若h足够大,线框可能反弹向上运动D.h越大,线框的机械能损失越多四、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()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()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.在匀强磁场中,ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动,如图所示,下列情况中

6、,能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是()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.如图所示,面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方问垂直于线圈平面,已知磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+0.2t)T,定值电阻R1=6Ω,线圈电阻R2=4Ω,求:(1)磁通量变化率,回路的感应电动势;(2)a、b两点间电压Uab5.如图所示,在物理实验中,常用“冲击式电流计”来测定通过某闭合电路的电荷量.探测器线圈和冲击电流计串联后,又能测定磁场

7、的磁感应强度.已知线圈匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R,把线圈放在被测匀强磁场中,开始时线圈与磁场方向垂直,现将线圈翻转180°,冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为q,由此可知,被测磁场的磁磁感应强度B=__________6、如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管,竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球,同时从A、B管上端的管口无初速释放,穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面.下面对于两管的描述中可能正确的是()A.A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的B.A管是用铝制成的,B管

8、是用胶木制成的C.A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的D.A管是用胶木制成的,B管是用铝制成的7、如图所示,光滑导轨宽0.4m,均匀变化的磁场垂直穿过其面,方向如图,磁场的变化如图所示,金属棒ab的电阻为1Ω,导轨电阻

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