电磁感应规律的应用

1 / 7 电磁感应规律的应用 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 选修 3-2 第四章第 5 节电磁感应规律的应用 一、教材分析 由感生电场产生的感应电动势 感生电动势，由导体运动而产生的感应电动势 动生电动势。这是按照引起磁通量变化的原因不同来区分的。感生电动势与动生电动势的提出，涉及到电磁感应的本质问题，但教材对此要求不高。教学中要让学生认识到变化的磁场可以产生电场，即使没有电路，感生电场依然存在，这是对电磁感应现象认识上的飞跃。 二、教学目标 1知识目标： （ 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。 2能力目标： 理解感生电动势与动生电动势的概念 3情感、态度和价值观目标： （ 1）。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。 （ 2）。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。 三、教学重点难点 2 / 7 重点：感生电动势与动生电动势的概念。 难点：对感生电动势与动生电动势实质的理解。 四、学情分析 学生学习了楞次定律、法拉第电磁感应定律内容之后，本节重点是使学生理解感生电动势和动生电动势的概念，因此要想方设法引导学生通过课前预习和课堂上的探究性学习来达到这个目的。 五、教学方法 1分组探究讨论法，讲练结合法 2学案导学：见后面的学案。 3新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑 情境导入、展示目标 合作探究、精讲点拨 反思总结、当堂检测 发导学案、布置预习 六、课前准备 1学生的学习准备：结合本节学案来预习本节课本内容。 2教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 3教 学环境的设计和布置：以学习小组为单位课前预习讨论两个重要概念及其实质。 七、课时安排： 1 课时 八、教学过程 (一 )预习检查、总结疑惑 3 / 7 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标。 什么是电源？什么是电动势？ 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，叫做电源的电动势。用 E 表示电动势，则： 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。 设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。 （三）合作探究、精讲点拨。 1、感应电场与感生电动势 投影教材图，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。 4 / 7 2、洛伦兹力与动生电动势 （投影）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，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。 （四）实例探究 感生电场与感生电动势 5 / 7 【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 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，当导体向右运动时，其内部的自由电子因受向下的洛仑兹力作用向下运动，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。 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6 / 7 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 _运动，速度大小为 _，作用于 ab杆上的外力大小为 _ 答案：向上 2mg （四）反思总结，当堂检测。 教师组织学生反思总结 本节课的主要内容，并进行当堂检测。 设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录） （五）发导学案、布置预习。 结合学案进一步加深对相关概念的理解和记忆，练习学案习题，并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。 设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。 九、板书设计 一、感应电场与感生电动势 磁场的变化而激发的电场叫感生电场