感生电动势和动生电动势教案.docx
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感生电动势和动生电动势教案
感生电动势和动生电动势教案
课题§4.5感生电动势和动生电动势新授课课时
(一)知识与技能
1•知道感生电场。
教
学
目
标
教
学
重
占
八、、
难
占
八、、
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、尊重知识的良好口口彳德。
教学重点
感生电动势与动生电动势的概念。
教学难点
教学方法
讨论法,讲练结合法
对感生电动势与动生电动势实质的理解。
教
学
多媒体课件
手
段
教学活动
(一)引入新课
什么是电源?
什么是电动势?
学生活动
电源是通过非静电力做功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,叫做电源的q
电动势。
用E表示电动势,则:
EW
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,S罠
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■-■
壬的H口、口恺4仁|盛比呱世时产生r曙
大的知识。
仲电和纵附巴咖u?
(一)进行新课
1、感应电场与感生电动势
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。
现世科学研究中常咚昭到肓速电★电子感应加
迪f枪
連器就尼钊用S生电场«!
堪子拥湮的设备’它的塵摧協理如團所讥下为览锻较的两个昭瓶甜扱之何冇•牛环旺真亭轧电「金胆空窜中做岡囲运狐电坯扶繼圈观流的大小,h向町以哎化+严主的患应电场便电円口述*上團为fflO.Fffi为典空室的傅觇图-如舉臥上向际电子沿.逆时针方向运和解么当电靈铁規HI电流的方向勺囲冷疗向一猱时*魁泓的尢小应谀忠F乍变化扌旌funrf•加遜?
如聚电流的方向方向划吨电rtrtii电+电涼又蹴怎杠哽化?
2、洛伦兹力与动生电动势
(投影)思考与讨论。
圉*$]魅削削毎霧蜒E动的■导律橹
品團4.5-3‘导保#CDA均勺皿场中运动"
】・巾由电祷金随昔占体*运対*并田此受刘浴伦我力.导体中窃由电荷的舍运动在空间大致緒什盅方向?
专可以认沟导华中的自由电荷是正电荷.
z爭休补一直适动丁衣,自由电荷是否也盘诰社乎偸榕一直進动下去?
为什蛊?
工坍体样时哪端电势比級腐?
4晶星用号?
X把「,门两藕进卸墙呀片的一个可电為上,罕体博屮电减是诰件玄方向的?
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,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,f生感应电流,试分析电路中的能量伞二二转化情况。
"'「
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。
(四)实例探究
感生电场与感生电动势
【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.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
答案:
AC
洛仑兹力与动生电动势
【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()
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
解析:
如图所示,当导体向右「■--'
X3(冥冥鶯运动时,其内部的自由电子因受n尹一©txxxx向下的洛仑兹力作用向下运动,1一一^于是在棒的B端出现负电荷,而在棒的A端显示出正电荷,所以A端电势比B端高.棒AB就相当于一个电源,正极在A端。
答案:
AB
综合应用
【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杆应向动,速度大小为
,作用于ab杆上的外力大小为
答案:
向上豁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()
A.不变B.增加
C.减少D.以上情况都可能答案:
B
IQ的单匝闭合线圈
2Wb,则
2.穿过一个电阻为
的磁通量始终是每秒钟均匀地减少
A•线圈中的感应电动势一定是每秒减少2V
B•线圈中的感应电动势一定是2V
C・线圈中的感应电流一定是每秒减少2
D•线圈中的感应电流一定是2A
答案:
BD
3.在匀强磁场中,ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度VI、V2滑动,如图所示,下列情况中,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,方向都向右方向都向左
B・V1=V2
C・V1>V2,V1向右,V2向左D・V1>V2,
V1向左,V2向右
答案:
C
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X严冷口
度随时间变化的规律为b=”匕rT
XXXX
(2+0.2t)T,定值电阻R1=6Q,」
线圈电阻R2=4Q,求:
(1)磁通量变化率,回路的感应电动势;
(2)
答案:
(1)4V
(2)2.4A
5.如图所示,在物理实验中,常用
a、b两点间电压Uab
“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=
答案:
qR
2nS
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,
是用铜制成的
B•A管是用铝制成的,
nu.
是用胶木制成的
C•A管是用胶木制成的,制成的
D•A管是用胶木制成的,成的
B管是用塑料
B管是用铝制
答案:
AD
1、认真阅读教材。
业|2、将“问题与练习”中的题目做在作业本上。
板书设计
教学后记
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- 感生 电动势 教案