45（上课）电磁感应现象的两类情况

5 电磁感应现象的两类情况 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 1 什么是电源 2 什么是电动势 复习 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 3 干电池中的非静电力是什么 化学作用 说明 电路中电动势的作用实际上是某种非静电力对自由电荷的作用 思考 在电磁感应现象中 哪一种作用扮演了非静电力的角色 导体切割磁感线 电键闭合 改变滑动片的位置 AB相当于电源 线圈B相当于电源 磁场变化引起的电动势 回顾电荷在外电路和内电路中的运动 电源电动势的作用是某种非静电力对自由电荷的作用 化学作用就是我们所说的非静电力 磁场变强 电流是怎样产生的 自由电荷为什么会运动 使电荷运动的力难道是变化的磁场对其施加的力吗 猜想 使电荷运动的力可能是洛伦兹力 静电力 或者是其它力 英 麦克斯韦认为 磁场变化时会在周围空间激发一种电场 感生电场 闭合导体中的自由电荷在这种电场下做定向运动 产生感应电流 感生电动势 感生电动势的非静电力是感生电场对电荷的作用力 感生电场的方向类似感应电流方向的判定 安培定则 一 电磁感应现象中的感生电场1 感生电场 变化的磁场在其周围空间激发的电场称为感生电场 注 静止的电荷激发的电场叫静电场 静电场电场线是由正电荷出发 终于负电荷 电场线是不闭合的 而感生电场是一种涡旋电场 电场线是闭合的 思考 如何确定感生电场的方向 感生电场的方向与感应电流的方向相同 2 感生电动势 由感生电场使导体产生的电动势叫感生电动势 导线不动 磁场随时间变化时在导线产生的感应电动势 感生电动势的非静电力是感生电场对电荷的作用 实际应用 电子感应加速器 穿过真空室内磁场的方向 由图知电子沿什么方向运动 要使电子沿此方向加速 感生电场的方向如何 由感生电场引起的磁场方向如何 竖直向上 逆时针 顺时针 向下 原磁场在增强 即电流在增大 分析与解答 电子带负电 它在电场中受力的方向与电场的方向相反 本题中电子沿逆时针方向运动 所以为使电子加速 产生的电场应沿顺时针方向 图中 磁场方向由下向上 根据楞次定律 为使真空室中产生顺时针方向的感生电场 磁场应该由弱变强 也就是说 为使电子加速 电磁铁中的电流应该由小变大 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 讨论结果 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 二 电磁感应现象中的洛伦兹力 1 动生电动势 由于导体运动而产生的电动势 动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关 2 动生电动势的大小 则动生电动势为 E BLv 探讨 洛伦兹力不做功 不提供能量 只是起传递能量的作用 即外力克服洛伦兹力的一个分量F2所做的功 通过另一个分量F1转化为感应电流的能量 洛伦兹力做功吗 能量是怎样转化的呢 小结 感生电动势和动生电动势 感生电场 由变化的磁场激发的电场 感生电动势 由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势 动生电动势 由于导体运动而产生的感应电动势 练习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 磁场变强 AC 练习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 AB 动生电动势和感生电动