《电磁感应现象的两类情况》解读论文一、教材地位和作用:本节内容是对电磁感应现象的进一步认识,从本质上对感生电动势和动生电动势的产生进行了阐述,使学生从根源上认识电磁感应中能量的转化过程和转化的方向,是对楞次定律和法拉第电磁感应定律的综合应用。通过本节的学习,学生能够掌握电磁感应问题的基本解决方法,加深对考题考向的认识,从而能够基本解决电磁感应中的电路问题、动力学问题、能量问题。二、学情分析:学生学习了楞次定律和法拉第电磁感应定律,对基础知识和基本解题方法有了一定的认识,并能够简单应用。但对电磁感应现象的本质缺乏认识,对于电磁感应问题的状态确定复杂过程分析并不熟练,通过本节的设置是学生能掌握基本的分析方法,了解考题的考向。三、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。3.掌握电磁感应问题的基本的分析方法,了解考题的考向。(二)过程与方法通过同学们之间的讨论、教师引导,增强对两种电动势的认知深度,同时提高对电磁感应现象的综合分析能力。(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四、教学重点、难点重点:能够运用电磁感应规律熟练解决相关问题难点:对感生电动势与动生电动势实质的理解五、教学方法:讨论分析、学生自己总结体会六、教学流程(一)基础知识回顾通过两个选择题,对感生电场和动生电动势的产生原理进行再现,使学生回归课本,加深对基础知识的理解和记忆。(二)知识结构自我总结——感生电场:①产生原因:②作用:③与磁场方向和变化关系的判断方法:自我总结:①动生电动势产生原因:②洛伦兹力两分力的作用:③整体功能关系:(三)问题解析及重、难点突破(一)感生电场的作用例1:在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽,有一带电小球质量为m,电荷量为q,在槽内沿顺时针作匀速圆周运动,现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场,且B逐渐增加,则A.小球速度变大B.小球速度变小C.小球速度不变D.以上三种情况都有可能变式训练:如图所示的是一个水平放置的玻璃环形小槽,槽内光滑,槽的宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电的小球放入槽内,让小球获一初速度V0在槽内开始运动,与此同时,有一变化的磁场竖直向下穿过小槽外径所包围的面积,磁感应强度的大小随时间成正比增大。设小球运动过程中带电荷量不变,那么A.小球受到的向心力大小不变B.小球受到的向心力大小增加C.磁场力对小球做功D.小球受到的磁场力不断增加设置意图:使学生加深对感应电场的认识。判断感生电场的方向可运用楞次定律,感生电场对小球做功,使小球动能增加,但洛仑兹力对运动电荷始终不做功。(二)感生电动势例2(09年广东):如图所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计。求0至t1时间内:⑴通过电阻R1上的电流大小和方向;⑵通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。探究:如图所示,L1=0.5m,L2=0.8m,回路总电阻为R=0.2Ω,M=0.04kg,导轨光滑,开始时磁场B0=1T。现使磁感应强度以△B/△t=0.2T/s的变化率均匀的增大,试求:当t为多少时,M刚离开地面?设置意图:使学生理解感生电动势的大小可由法拉第电磁感应定律计算,方向由楞次定律判断,产生电动势的电路相当于电源。问题二:电磁感应现象中的动生电动势例3:均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处。如图所示,线框由静止起自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界面平行。当cd边刚进入磁场时,(1)求线框中产生的感应电动势大小;(2)求cd两点间电势差的大小;(3)若此时线框的加速度刚好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。(4)从cd边进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中线框中产生的热量。设置意图:电磁感应中涉及到与力学综合的问题时,学生要明确:电路结构、运动过程和能量的转化方向等问题拓展:感生电动势和动生电动势的综合应用如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r0=0.10Ω/m,导轨的端点P、Q用电阻可以忽略的导线相连,两导轨间的距离l=0.20m。有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=0.020T/s。一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦低滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直。在t=0时刻,金属杆紧靠在P、Q端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t=6.0s时金属杆所受的安培力。设置意图:使学生体会产生感应电动势的两种方式:感生和动生,两种产生电动势的原因不能替代,要同时考虑。板书设计