高中物理选修《电磁感应规律的应用》教学设计2

《电磁感应规律的应用》教学设计

一、教材分析

由感生电场产生的感应电动势一感生电动势，由导体运动而产生的感应电动

势一动生电动势。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

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、总结疑惑一情境导入、展示目标一合

作探究、精讲点拨一反思总结、当堂检测一发导学案、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

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。

W

如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为也那么W与q的比值,叫做

EL=—W

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

W45-I磁场变化H产生了热

标。应电动力.凝足"外电力？

（三）合作探究、精讲点拨

1.感应电场与感生电动势

2

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。

例3现代科学研究中港要用到高速电电广感e

速器就是利用感生电场使电F加速的设备，它的基本奴理

452所示,匕下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有•个环的

空室，电「在真空室中做圈周运动。电磁铁线圈电流的大小

向可以变化,产生的感应电场使电子加速。上图为仰视图.

为真空室的俯视图.如果从匕向卜*.电子沿逆时针方向运

那么当电磁铁线圈电流的方向与图示方向•致时.电流的大

该怎样变化才能使电十加速？如果电流的方向与图示方向相

为使电r•加速,电流又应怎样变化？

2.洛伦兹力与动生电动势

（投影）思考与讨论。

如图4.5・3,导体扑CO在均匀发场中运动.

xxn<x

I.自由电荷会随*导体棒运动,并因此受到洛伦法力。导体

XXXX

中自由电荷的合运动&空间大致沿什么方向？为了方便.可以认Iq

为导体中的自由电荷是正电荷.XXXX

2.导体棒一直运动下去.自由电荷是否也会沿舄导依，一直XXXX

运动下去？为什么？

图做切朝磁事

3.导体棒的雪萨电势比较高？级运动的疗体棒

4.8果用导线把G。两端连到发埼外的一个用电界上，导体

棒中电波是沿什么方向的？

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。

3

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

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磁场变强

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，导体力8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。

（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