感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)教學(xué)案

1、課題§ 4.5感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)新授課 課時(shí)教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1 .知道感生電場(chǎng)。2 .知道感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)及其區(qū)別與聯(lián)系。（二）過程與方法通過同學(xué)們之間的討論、研究增強(qiáng)對(duì)兩種電動(dòng)勢(shì)的認(rèn)知深度，同時(shí)提高學(xué)習(xí)物理的興趣。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過對(duì)相應(yīng)物理學(xué)史的了解，培養(yǎng)熱愛科學(xué)、尊重知識(shí)的良好品德。1教 工學(xué) 重點(diǎn)、教學(xué)重點(diǎn)感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的概念。教學(xué)難點(diǎn)對(duì)感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)實(shí)質(zhì)的理解。與教學(xué)方討論法，講練結(jié)合法比近教學(xué)手多媒體課件教學(xué)活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)（一）引入新課什么是電源？什么是電動(dòng)勢(shì)？電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。W , 如果電源移

2、送電荷 q時(shí)非靜電力所做的功為 W,那么 W與q的比值一，叫做q電源的電動(dòng)勢(shì)。用 E表示電動(dòng)勢(shì)，則： E W q在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，要產(chǎn)生電流，必須有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種情況下，哪一種作 用扮演了非靜電力的角色呢？下面我們就來學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)。（二）進(jìn)行新課i、感應(yīng)電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì)投影教材圖4.5-1 ,穿過閉會(huì)回路的磁場(chǎng)增強(qiáng)，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。是什么 力充當(dāng)非靜電力使得自由電荷發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)呢？英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)在空間激發(fā)出一種電場(chǎng)，這種電場(chǎng)對(duì)自由電荷產(chǎn)生了力的作用，使自由電荷運(yùn)動(dòng)起來，形成了電流，或者說產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)。這種由于磁場(chǎng)的變化而激發(fā)的電場(chǎng)叫感生電場(chǎng)。感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的

3、作用力充當(dāng)了非靜電力。由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，叫做感生電動(dòng)勢(shì)?，F(xiàn)代科學(xué)研究中常霍用到高速電子.電戶惑廟加 速器就是利用感生電場(chǎng)使電F加速的設(shè)備，宜的基本原理如用 所示.上.下為電盤鐵的兩個(gè)穌極*磁報(bào)之阿行個(gè)環(huán)形口 空室,電在空軍中做四周運(yùn)動(dòng)“電梭鐵織圈電灌的人小.力 向可以變化.產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)使電子加謔上圖為惻視圖.F圖 為或登室的附便附 如果“已向卜看. Eli子沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)， 驛幺叫電磁鐵稅檄電瓶的方向勺圖示方向f 時(shí)*電流的大小國 該T樣變化才能使電于加速？如果電菰的方向。圖示方向相反. 為使電了加逑,電源又應(yīng)怎樣變化?2、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)（投影）思考與討論。c如明導(dǎo)體棒C7

4、）在均勻星場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)u1. 自由電荷會(huì)故孫導(dǎo)體餐運(yùn)動(dòng).并因此史劑3輪技力,導(dǎo)像 中由由電荷的冷運(yùn)動(dòng)左空間上比語什幺方向？為方健，可以認(rèn) 為導(dǎo)體中的自由電荷是正電苻.工守保件一點(diǎn)送動(dòng)下去.自南電奇星親山會(huì)出甘畀作弊一宜 運(yùn)動(dòng)下去？為什幺？3.導(dǎo)體好的哪蹋電野比較局？4%利川子鐘把G 口用范逢1牛嗎沖的一個(gè)用電券上.導(dǎo)體 林中電波是活件幺方劭的？1 .導(dǎo)體中自由電荷（正電荷）具有水平方向的速度，由左手定則可判斷受到沿 棒向上的洛倫茲力作用，其合運(yùn)動(dòng)是斜向上的。2 .自由電荷不會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。因?yàn)?C、D兩端聚集電荷越來越多，在 CD棒 間產(chǎn)生的電場(chǎng)越來越強(qiáng)，當(dāng)電場(chǎng)力等于洛倫茲力時(shí)，自由電荷不再定向運(yùn)

5、動(dòng)。3 . C端電勢(shì)tWj。4 .導(dǎo)體棒中電流是由 D指向C的。一段導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源，這時(shí)非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。如圖所示，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流，試分析電路中的能量轉(zhuǎn)化情況。導(dǎo)體棒中的電流受到安培力作用，安培力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，阻礙導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒要克服安培力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。（四）實(shí)例探究感生電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì)【例1】 如圖所示，一個(gè)閉合電路靜止于磁場(chǎng)中，由于磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化，而使電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下列說法中正確的是（A.磁場(chǎng)變化時(shí)，會(huì)在在空間中激發(fā)一種電場(chǎng)B .使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是磁場(chǎng)力C.使電荷定

6、向移動(dòng)形成電流的力是電場(chǎng)力D.以上說法都不對(duì)答案：AC洛侖茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)【例2】如圖所示，導(dǎo)體 AB在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，因而在電路中有電流通過，下列說法中正確的是（）A .因?qū)w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)（匚4 -1 3-1 X X xl X XB.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與洛侖茲力有關(guān)mm其卜二弋C.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與電場(chǎng)力有關(guān)后D.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因是一樣的解析：如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，其內(nèi)部的自由電/子因受向下的洛侖茲力作用向下運(yùn)動(dòng)，于是在棒的B端出現(xiàn)K哀X X M,亭負(fù)電荷，而在棒的 A端顯示出正電荷，所以 A端電勢(shì)比B/ 一工X X X X

7、X端高.棒 AB就相當(dāng)于一個(gè)電源，正極在 A端。F浴ra答案：AB 綜合應(yīng)用【例3】如圖所示，兩根相距為 L的豎直平行金屬導(dǎo)軌位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，另外兩根與上述光滑導(dǎo)軌保持良好接觸的金屬桿ab、cd質(zhì)量均為m,電阻均為R,作用于ab桿上的外力大小為 若要使cd靜止不動(dòng)，則 ab桿應(yīng)向 運(yùn)動(dòng)，速度大小為答案：向上2mgR,2-2 2mgB L鞏固練習(xí)1 .如圖所示，一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磁XM冥感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，此粒子的動(dòng)能將（）A.不變B.增加C.減少D.以上情況都可能答案：B2 .穿過一個(gè)電阻為l 的單匝閉合線圈的

8、磁通量始終是每秒鐘均勻地減少Wb ,則()A,線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定是每秒減少2VB.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)-一定是2 VC.線圈中的感應(yīng)電流一定是每秒減少2AD.線圈中的感應(yīng)電流一定是2 A答案：BD3 .在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab、cd兩根導(dǎo)體棒沿兩根導(dǎo)軌分別以速度vi、V2滑動(dòng)，如圖所示，下列情況中，能使電容器獲得最多電荷量且左邊極板帶正電的是()A. Vi = V2,方向都向右B . Vi=V2,方向都向左C. Vi>V2, Vi 向右，V2 向左 D. Vi>V2, Vi 向左，V2 向右答案：C4.如圖所示，面積為 0.2 m2的i00匝線圈處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方問垂直于線圈平面，

9、已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B= (2+0.2 t) T,定值電阻Ri=6 Q,線圈電阻R2=4 Q ,求：(1 )磁通量變化率，回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；x J* ”nX 箕 X X(2) a、b兩點(diǎn)間電壓 Uab*用、乂 J答案：(1 ) 4V (2) 2.4A 5 .如圖所示，在物理實(shí)驗(yàn)中，常用“沖擊式電流計(jì)”來測(cè)定通過某閉合電路的電荷量.探測(cè)器線圈和沖擊電流計(jì)串聯(lián)后，又能測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.已 知線圈匝數(shù)為n,面積為S,線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為 R,把 線圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開始時(shí)線圈與磁場(chǎng)方向垂直，現(xiàn)將線圈翻轉(zhuǎn)180 ° ,沖擊式電流計(jì)測(cè)出通過線圈的電荷量為q,由此可知，被測(cè)磁場(chǎng)的磁磁感應(yīng)強(qiáng)度 B =答案:qR2nS6 .如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度.兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從A、B管上端的管口無初速釋放，穿過 A管的小球比穿過 B管的小球先落到地面.