搜索
课题：电磁感应现象的两类情况主备：陈燕第课时总第课时【教学目标】.知识与技能⑴知道感生电场。⑵知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。.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。.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【教具】计算机，投影仪【教学过程】（一）引入新课教师：我们在恒定电流以章中学过电源和电动势。大家回顾一下，什么是电源？什么是电动势？学生甲：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。学生乙：如果电源移送电荷时非静电力所做的功为，那么与的比值qW，叫做电源的电动势。用表示电动势，则：qWE教师：同学们回答得很好。教师：电源有好多种，比如干电池、手摇发电机等。请分别说出这些电源中的非静电力作用和能量转化情况。学生：干电池中的非静电力是化学作用，把化学能转化为电能；手摇发电机的非静电力是电磁作用，把机械能转化为电能。教师：不同的电源，非静电力可能不同，但从能量转化的角度看，他们所起的作用是相同的，都是把其他形式能转化为电能。从这个角度看，电源的电动势所描述的物理意义是什么？请举例说明。学生：电动势描述了电源把其他形式能转化为电能的本领，即表征非静电力对自由电荷做功的本领。不如，干电池的电动势是，表示把1C正电荷从电源负极搬到正极，非静电力做功，而蓄电池电动势是，表示把1C正电荷从电源负极搬到正极，非静电力做功，我们说蓄电池把化学能转化为电能的本领比干电池大。教师：同学们说得很好。教师：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。（二）进行新课、电磁感应现象中的感生电场（感生电动势）教师：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。教师：感生电场的方向应如何判断？提示：大家回想一下，感应电流的方向如何判断？电流的方向与电荷移动的方向有何关系？学生：感应电流的方向用楞次定律判定。电流的方向与正电荷移动的方向相同。感生电场的方向与正电荷受力的方向相同，因此，感生电场的方向也可以用楞次定律判定。教师：若导体中的自由电荷是负电荷，能否用楞次定律判定？【二次备课】学生：能。因为负电荷的运动可以等效为正电荷在反方向上的运动。教师：下面通过例题看一下这方面的应用。（投影）教师：被加速的电子带什么电？学生：负电教师：电子逆时针运动，等效电流方向如何？学生：顺时针。教师：加速电场的方向如何？学生：顺时针。教师：使电子加速的电场是什么电场？学生：感生电场。教师：电磁铁的磁场怎样变化才能产生顺时针方向的感生电场？为什么？学生：增强。因为感应电流的磁场方向与电磁铁的磁场方向相反。感应电流的磁场阻碍磁通量的变化。感生电场是磁场变强引起的。因此，电磁铁的电流变大才能使电子加速。教师：如果电流的方向与图示方向相反，请自己判断一下，为使电子加速，电流又应怎样变化？学生：按照上面的判断步骤独立分析。学生代表发言。教师：倾听学生的发言，进行点评。、电磁感应现象中的洛伦兹力（动生电动势）教师：（投影）思考与讨论。教师：引导学生分组讨论，选出代表发表见解。学生：思考、讨论，发表见解。学生甲：．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。学生乙：．自由电荷不会一直运动下去。因为、两端聚集电荷越来越多，在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。学生丙：．端电势高。学生丁：．导体棒中电流是由指向的。教师：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。教师：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。学生：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。（三）课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。（四）实例探究☆感生电场与感生电动势【例】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（）．磁场变化时，会在在空间中激发一种电场．使电荷定向移动形成电流的力是磁场力．使电荷定向移动形成电流的力是电场力．以上说法都不对解析：根据麦克斯韦理论，变化的磁场产生电场，处在其中的导体，其内部的自由电荷在电场力作用下定向移动形成电流。答案：☆洛仑兹力与动生电动势【例】如图所示，导体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（）．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势．动生电动势的产生与洛仑兹力有关．动生电动势的产生与电场力有关．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，于是在棒的端出现负电荷，而在棒的端显示出正电荷，所以端电势比端高．棒就相当于一个电源，正极在端。答案：☆综合应用磁场变强【例】如图所示，两根相距为的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆、质量均为，电阻均为，若要使静止不动，则杆应向运动，速度大小为，作用于杆上的外力大小为解析：应用感应电动势的计算式、安培力的计算式、物体的平衡知识求解。解法一：因杆处于静止状态，故向上的安培力等于重力，即mgBIL①回路中电流REI2②又BLvE③联立①②③解得222LBmgRv，方向竖直向上.棒匀速运动时：0BILmgF故mgBILmgF2解法二：因静止、匀速运动，两棒均处于平衡状态，取、两棒整体研究，、中电流等大、反向，故、所受安培力等大、反向，安培力之和为零．故mgF2．又因静止，所以mgBIL①回路中电流REI2②又BLvE③联立①②③解得222LBmgRv，方向竖直向上。答案：向上222LBmgR【作业布置】【教学后记】人生最大的幸福，莫过于连一分钟都无法休息零碎的时间实在可以成就大事业珍惜时间可以使生命变的更有价值时间象奔腾澎湃的急湍，它一去无返，毫不流连一个人越知道时间的价值，就越感到失时的痛苦得到时间，就是得到一切用经济学的眼光来看，时间就是一种财富时间一点一滴凋谢，犹如蜡烛漫漫燃尽我总是感觉到时间的巨轮在我背后奔驰，日益迫近夜晚给老人带来平静，给年轻人带来希望不浪费时间，每时每刻都做些有用的事，戒掉一切不必要的行为时间乃是万物中最宝贵的东西，但如果浪费了，那就是最大的浪费我的产业多么美，多么广，多么宽，时间是我的财产，我的田地是时间时间就是性命，无端的空耗别人的时间，知识是取之不尽，用之不竭的。只有最大限度地挖掘它，才能体会到学习的乐趣。新想法常常瞬息即逝，必须集中精力，牢记在心，及时捕获。每天早晨睁开眼睛，深吸一口气，给自己一个微笑，然后说：“在这美妙的一天，我又要获得多少知识啊！”不要为这个世界而惊叹，要让这个世界为你而惊叹！如果说学习有捷径可走，那也一定是勤奋。学习犹如农民耕作，汗水滋润了种子，汗水浇灌了幼苗，没有人瞬间奉送给你一个丰收。藏书再多，倘若不读，只是一种癖好；读书再多，倘若不用，只能成为空谈。学习好似一片沃土，只要辛勤耕耘，定会有累累的硕果；如若懒于劳作，当别人跳起丰收之舞时，你已是后悔莫及了。不渴望能够一跃千里，只希望每天能够前进一步，学习的成功与失败原因是多方面的，要首先从自己身上找原因，才能受到鼓舞，找出努力的方向