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探究电磁感应的产生条件

作为优秀的教学工作者,在教学时能够胸有成竹,教师要准备好教案,这是教师的任务之一。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,帮助教师能够更轻松的上课教学。教案的内容具体要怎样写呢?以下是小编为大家精心整理的“探究电磁感应的产生条件”,供大家借鉴和使用,希望大家分享!

选修3-2第四章电磁感应
第2节《探究电磁感应的产生条件》
课前预习学案
一、预习目标
复习初中“闭合电路的部分导体切割磁感线”实验,预习课本P5实验观察部分;初步把握实验原理、目的要求、材料用具和方法步骤。
二、预习内容
1.初中“闭合电路的部分导体切割磁感线”实验
(1)初中这个实验中导体棒是如何切割磁感线的?
(2)这个实验,闭合电路中产生感应电流的条件是?
2.预习课本P5实验观察部分
(1)电路中用了哪些器材?
(2)它们是怎么连接在一起的?
(3)图4.2-2中的大线圈和图4.2-3中B线圈的接线柱可以调换顺序吗?
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
1.知识和技能
(1)知道什么是电磁感应现象。
(2)能根据实验事实归纳产生感应电流的条件。
(3)会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。
(4)能说出电磁感应现象中的能量转化特点。
2.过程和方法
(1)体会科学探索的过程特征,领悟科学思维方法。
(2)通过实验探究,归纳概括出利用磁场产生电流的条件,培养学生的观察、操作、探究、概括能力。
3.情感、态度和价值观
(1)通过本节课的学习,激发学生的求知欲望,培养他们严谨的科学态度。
(2)介绍法拉第不怕困难,顽强奋战十年,终于发现了电磁感应现象,感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神。
(3)通过对物理学中简洁美的介绍赏析,培养学生欣赏物理学中美的情怀。
二、学习过程
提出问题1.在初中,我们就初步学习和认识了电磁感应。
请问:什么叫电磁感应现象?
2.你知道电磁感应现象在生产和生活中有哪些应用?
探究一:闭合电路的部分导体切割磁感线
演示:导体左右平动,前后运动、上下运动。观察电流表的指针,把观察到的现象记录在表1中。如图4.2-5所示。
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导体棒的运动表针的摆动方向导体棒的运动表针的摆动方向
向右平动向后平动
向左平动向上平动
向前平动向下平动
结论:只有左右平动时,导体棒切割磁感线,有电流产生,前后平动、上下平动,导体棒都不切割磁感线,没有电流产生。
探究二:还有哪些情况可以产生感应电流

表2
磁铁的运动表针的摆动方向磁铁的运动表针的摆动方向
N极插入线圈S极插入线圈
N极停在线圈中S极停在线圈中
N极从线圈中抽出S极从线圈中抽出
结论:只有磁铁相对线圈运动时,有电流产生。磁铁相对线圈静止时,没有电流产生。
表3
操作现象
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合时,滑动变阻器不动
开关闭合时,迅速移动变阻器的滑片
结论:
三、反思总结
分析论证得出结论
四、当堂检测:
1、如图4-2-6,竖直放置的长直导线ef中通有恒定电流,有一矩形线框abcd与导线在同一平面内,在下列情况中线圈产生感应电流的是()
A、导线中电流强度变大B、线框向右平动
C、线框向下平动D、线框以ab边为轴转动
E、线框以直导线ef为轴转动
2、下列关于产生感应电流的说法中,正确的是()
A、只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流产生
B、只要闭合导线做切割磁感线的运动,导线中就一定有感应电流
C、闭合电路的一部分导体,若不做切割磁感线运动,则闭合电路中就一定没有感应电流
D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中就一定有感应电流
3、如图4-2-7所示,一个矩形线圈与通有相同大小的电流的平行直导线在同一平面,且处于两直导线的中央,则线框中有感应电流的是()
A、两电流同向且不断增大B、两电流同向且不断减小
C、两电流反向且不断增大D、两电流反向且不断减小
4、如图4-2-8所示,导线ab和cd互相平行,则在下列情况中导线cd中无电流的是()A、电键S闭合或断开的瞬间
B、电键S是闭合的,但滑动触头向左滑
C、电键S是闭合的,但滑动触头向右滑
D、电键S始终闭合,滑动触头不动
5、如图4-2-9所示,范围很大的匀强磁场平行于OXY平面,线圈处在OXY平面中,要使线圈中产生感应电流,其运动方式可以是()
A、沿OX轴匀速平动B、沿OY轴加速平动
C、绕OX轴匀速转动D、绕OY轴加速转动
6、目前观察到的一切磁体都存在N、S两个极,而科学家却一直在寻找是否存在只有一个磁极的磁单极子。若确定存在磁单极子,设法让磁单极子A通过一超导材料制成的线圈如图4-2-10所示,则下列对于线圈中的感应电流的判断,正确的是()
A、只有A进入线圈的过程有电流B、只有A离开线圈的过程中有电流
C、A离开线圈后,电流保持不变D、A离开线圈后,电流消失
答案:1.ABD2.D3.BC4.D5.C6.C

相关知识

探究电磁感应的产生条件学案和课件及同步练习题


第二节:探究电磁感应的产生条件学案
【学习目标】:
1.知道产生感应电流的条件。
2.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。
3.学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法
4.通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。
【学习重点】:通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。
【学习难点】:感应电流的产生条件。
【学习方法】:实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法
【实验器具】:条形磁铁(两个),导体棒,示教电流表,线圈(粗、细各一个),学生电源,开关,滑动变阻器,导线若干,
【学习过程】:
(一)复习磁通量(φ)的概念:
什么叫磁通量?它是如何定义的?公式是怎样的?通常情况下如何表示?
(1)定义:,用表示。磁通量就是表示穿过这个面的。
(2)公式:
(3)单位:1wb=Tm2
(二)引入新课
“科学技术是第一生产力。”在漫漫的人类历史长河中,随着科学技术的进步,一些重大发现和发明的问世,极大地解放了生产力,推动了人类社会的发展,特别是我们刚刚跨过的二十世纪,更是科学技术飞速发展的时期。经济建设离不开能源,人类发明也离不开能源,而最好的能源是电能,可以说人类离不开电。饮水思源,我们忘不了为发现和使用电能做出卓越贡献的科学家——法拉第。
1820年奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第由此受到启发,开始了“由磁生电”的探索,经过十年坚持不懈的努力,于1831年8月29日发现了电磁感应现象,开辟了人类的电气化时代。
(二)进行新课
1、实验观察
(1)闭合电路的部分导体切割磁感线
在初中学过,当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,如图4.2-1所示。
演示:导体左右平动,前后运动、上下运动。观察电流表的指针,把观察到的现象记录在表1中。如图所示。
观察实验,记录现象。

表1
导体棒的运动表针的摆动方向导体棒的运动表针的摆动方向
向右平动向后平动
向左平动向上平动
向前平动向下平动
结论:
还有哪些情况可以产生感应电流呢?
(2)向线圈中插入磁铁,把磁铁从线圈中拔出
演示:如图4.2-2所示。把磁铁的某一个磁极向线圈中插入,从线圈中拔出,或静止地放在线圈中。观察电流表的指针,把观察到的现象记录在表2中。
观察实验,记录现象。
表2
磁铁的运动表针的摆动方向磁铁的运动表针的摆动方向
N极插入线圈S极插入线圈
N极停在线圈中S极停在线圈中
N极从线圈中抽出S极从线圈中抽出
结论:
(3)模拟法拉第的实验
演示:如图4.2-3所示。线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端与电流表连接,把线圈A装在线圈B的里面。观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。把观察到的现象记录在表3中。
观察实验,记录现象。表3
操作现象
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合时,滑动变阻器不动
开关闭合时,迅速移动变阻器的滑片
结论:
2、分析论证
分组讨论,学生代表发言。
演示实验1中,部分导体切割磁感线,闭合电路所围面积发生变化(磁场不变化),有电流产生;当导体棒前后、上下平动时,闭合电路所围面积没有发生变化,无电流产生。
演示实验2中,磁体相对线圈运动,线圈内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变),有电流产生;当磁体在线圈中静止时,线圈内磁场不变化,无电流产生。(如图4.2-4)
演示实验3中,通、断电瞬间,变阻器滑动片快速移动过程中,线圈A中电流变化,导致线圈B内磁场发生变化,变强或者变弱(线圈面积不变),有电流产生;当线圈A中电流恒定时,线圈内磁场不变化,无电流产生。(如图4.2-5)
3、归纳总结
请大家思考以上几个产生感应电流的实例,能否从本质上概括出产生感应电流的条件?

教师点拨:引起感应电流的表面因素很多,但本质的原因是磁通量的变化。因此,电磁感应现象产生的条件可以概括为:。
4、电磁感应中的能量转化
电有电场能,磁有磁场能,电磁感应与能量守恒与转化有无关系呢?
[分析]实验一、消耗机械能---电能发电机实验三、电能由a螺线管转移到b螺线管变压器
结论:。
【课堂练习】:
1.关于磁通量、磁通密度、磁感应强度,下列说法正确的是?()
A.磁感应强度越大的地方,磁通量越大
B.穿过某线圈的磁通量为零时,由B=可知磁通密度为零
C.磁通密度越大,磁感应强度越大
D.磁感应强度在数值上等于1m2的面积上穿过的最大磁通量
2.下列单位中与磁感应强度的单位“特斯拉”相当的是?()
A.Wb/m2B.N/Am?
C.kg/As2D.kg/Cm
3.关于感应电流,下列说法中正确的是?()
A.只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流
B.只要闭合导线做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流
C.若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中一定没有感应电流
D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中一定有感应电流
4.在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时,套在长直导线上的闭合线环(环面与导线垂直,长直导线通过环的中心),当发生以下变化时,肯定能产生感应电流的是?()
A.保持电流不变,使导线环上下移动
B.保持导线环不变,使长直导线中的电流增大或减小
C.保持电流不变,使导线在竖直平面内顺时针(或逆时针)转动
D.保持电流不变,环在与导线垂直的水平面内左右水平移动
5.如图所示,环形金属软弹簧,套在条形磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉,使其面积增大,则穿过弹簧所包围面积的磁通量将?()
A.增大B.减小
C.不变D.无法确定如何变化
6.行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰;降落伞在空中匀速下降;条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流。上述不同现象中所包含的相同的物理过程
A.物体克服阻力做功
B.物体的动能转化为其他形式的能量
C.物体的势能转化为其他形式的能量
D.物体的机械能转化为其他形式的能量

【学生作业】书面完成P8“问题与练习”第5、6、7题;思考并回答第1、2、3、4题。
【学习札记】

电磁感应


一名优秀的教师就要对每一课堂负责,高中教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。关于好的高中教案要怎么样去写呢?下面的内容是小编为大家整理的电磁感应,希望能为您提供更多的参考。

课题运动电荷在磁场中受到的力课型
1.演示实验:观察阴极射线在磁场中的偏转
没有磁场存在,电子束呈直线
有磁场存在,电子束偏转,改变磁场方向,电子束偏转方向改变
2.洛伦兹力
运动电荷在磁场中受到的力叫洛伦兹力。安培力是洛伦兹力的宏观表现。从这个角度分析洛伦兹力的方向和大小。
方向:左手定则(注意:四指为正电荷运动的方向,如果是负电荷,四指指向其反方向)F⊥V且F⊥B
大小:由安培力F=BIL和电流的微观表达式I=nqsv推导。
F=qvB
⑴在一般情况下,当电荷运动的方向与磁场的方向有夹角θ时,电荷所受的洛伦兹力为F=qvBsinθ
⑵由左手定则判断,洛伦兹力的方向总与电荷速度方向垂直,因此洛伦兹力只改变速度方向不改变速度大小。对电荷不做功。
⑶要格外注意,洛伦兹力是一种与运动状态(即速度)有关的力,这一点与其它力不同。电荷的速度变化了(大小或方向)洛伦兹力一定发生变化。

下列说法正确的是(D)
A、运动电荷在磁感应不为零的地方,一定受洛伦兹力的作用
B、运动电荷在某处不受洛伦兹力作用,则该处的磁感应强度一定为零
C、洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能,也不能改变带电粒子的速度
D、洛伦兹力对带电粒子不做功

如图,没有磁场时,显像管内电子束打在荧光屏正中的O点,加磁场后电子束打在荧光屏O点上方的P点,则所加磁场的方向可能是()
A.垂直于纸面向内
B.垂直于纸面向外
C.平行于纸面向上
D.平行于纸面向下

电磁感应现象


经验告诉我们,成功是留给有准备的人。高中教师要准备好教案,这是高中教师需要精心准备的。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃,减轻高中教师们在教学时的教学压力。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?以下是小编为大家收集的“电磁感应现象”欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!

教学目标
知识目标
1、知道磁通量的定义,公式的适用条件,会用这一公式进行简单的计算.
2、知道什么是电磁感应现象.
3、理解“不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生”.
4、知道能量守恒定律依然适用于电磁感应现象.

能力目标
1、通过实验的观察和分析,培养学生运用所学知识,分析问题的能力.

情感目标
1、学生认识“从个性中发现共性,再从共性中理解个性,从现象认识本质以及事物有普遍联系的辨证唯物主义观点.

教学建议

关于电磁感应现象的教学分析
1.电磁感应现象
利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应产生的电流叫做感应电流。
2.产生感应电流的条件
①当闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,电路中产生了感应电流。
②当磁体相对静止的闭合电路运动时,电路中产生了感应电流.
③当磁体和闭合电路都保持静止,而使穿过闭合电路的磁通量发生改变时,电路中产生了感应电流.
其实上述①、②两种情况均可归结为穿过闭合电路的磁通量发生改变,所以,不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生.
3.电磁感应现象中的能量守恒
电磁感应现象中产生的电能不是凭空产生的,它们或者是其他形式的能转化为电能,或者是电能在不同电路中的转移,电磁感应现象遵循能量守恒定律.

教法建议
1、课本中得出结论后的思考与讨论,是一个进一步启发学生手脑并用、独立思考,全面认识电磁感应现象的题目,教师可根据学生实际情况引导学生思考和讨论.
2、本节课文的最后分析了两种情况下电磁感应现象中的能量转化,这不但能从能量的观点让学生对电磁感应有明确的认识,而且进一步强化了能量守恒定律的普遍意义.有条件的,可以由教师引导学生自行分析,以培养学生运用所学知识独立分析问题的能力.

教学重点和教学难点
教学重点:感应电流的产生条件是本节的教学重点,而正确理解感应电流的产生条件是本节教学的难点.由于学生在初中时已经接触过相关的电磁感应现象,因此在讲解电流的产生时可以让学生通过实验加深对现象的认识,如果条件允许可以让学生自己动手实验,并在教师引导下进行分组讨论,教师可以通过问题的设计来引导实验的进行,例如:对实验数据表格的设计以及相关问题的探讨,让学生明白感应电流产生的条件.正确理解感应电流产生的条件.

电磁感应现象教学设计方案

教学目的:

1、知道磁通量的定义,知道磁通量的国际单位,知道公式的适用条件,会用公式计算.

2、启发学生观察实验现象,从中分析归纳通过磁场产生电流的条件.

3、通过实验的观察和分析,培养学生运用所学知识,分析问题的能力.

教学重点:感应电流的产生条件

教学难点:正确理解感应电流的产生条件.

教学仪器:电池组,电键,导线,大磁针,矩形线圈,碲形磁铁,条形磁铁,原副线圈,演示用电流表等.

教学过程:

一、教学引入:

在磁可否生电这个问题上,英国物理学家法拉第坚信,电与磁决不孤立,有着密切的联系.为此,他做了许多实验,把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件,他以坚韧不拔的意志历时10年,终于找到了这个条件,从而开辟了物理学又一崭新天地.

电磁感应现象:

二、教学内容

1、磁通量()

复习:磁感应强度的概念

引入:教师:我们知道,磁场的强弱(即磁感应强度)可以用磁感线的疏密来表示.如果一个面积为的面垂直一个磁感应强度为的匀强磁场放置,则穿过这个面的磁感线的条数就是确定的.我们把与的乘积叫做穿过这个面的磁通量.

(1)定义:面积为,垂直匀强磁场放置,则与乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用Φ表示.

(2)公式:

(3)单位:韦伯(Wb)1Wb=1T·m2

磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数.

注意强调:

①只要知道匀强磁场的磁感应强度和所讨论面的面积,在面与磁场方向垂直的条件下(不垂直可将面积做垂直磁场方向上的投影.)磁通量是表示穿过讨论面的磁感线条数的多少.在今后的应用中往往根据穿过面的净磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小.如果用公式来计算磁通量,但是只适合于匀强磁场.

②磁通量是标量,但是有正负之分,磁感线穿过某一个平面,要注意是从哪一面穿入,哪一面穿出.

2、电磁感应现象:

内容引入:奥斯特实验架起了一座连通电和磁的桥梁,此后人们对电能生磁已深信不疑,但磁能否生电呢?

在磁可否生电这个问题上,英国物理学家法拉第坚信,电与磁决不孤立,有着密切的联系.为此,他做了许多实验,把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件,他以坚韧不拔的意志历时10年,终于找到了这个条件,从而开辟了物理学又一崭新天地.

3、实验演示

实验1:学生实验——导体在磁场中切割磁力线的运动

观察现象:AB做切割磁感线运动,可见电流表指针偏转.

学生得到初步结论:当闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动时,电路中有了电流.

现象分析:如图1导体不切割磁力线时,电路中没有电流;而切割磁力线时闭合电路中有电流.回忆磁通量定义(师生讨论)对闭合回路而言,所处磁场未变,仅因为AB的运动使回路在磁场中部分面积变了,使穿过回路的磁通变化,故回路中产生了电流.

设问:那么在其它情况下磁通变化是否也会产生感应电流呢?

实验2:演示实验——条形磁铁插入线圈

观察提问:

A、条形磁铁插入或取出时,可见电流表的指针偏转.

B、磁铁与线圈相对静止时,可见电流表指针不偏转.

现象分析:(师生讨论)对线圈回路,当线圈与磁铁有沿轴线的相对运动时,所处磁场因磁铁的远离和靠近而变化,而未变,故穿过线圈的磁通变化,产生感应电流,而当磁铁不动时,线圈处,不变,故无感应电流.

实验3:演示实验——关于原副线圈的实验演示

实验观察:移动变阻器滑片(或通断开关),电流表指针偏转.当A中电流稳定时,电流表指针不偏转.

现象分析:对线圈,滑片移动或开关通断,引起A中电流变,则磁场变,穿过B的磁通变,故B中产生感应电流.当A中电流稳定时,磁场不变,磁通不变,则B中无感应电流.

教师总结:不同的实验,其共同处在于:只要穿过闭合回路的磁通量的变化,不管引起磁通量变化的原因是什么,闭合电路中都有感应电流产生.

结论:

无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路就有电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.

电磁感应现象中的能量转化:

引导学生讨论分析上述三个实验中能量的转化情况.

3、例题讲解

4、教师总结:

能量守恒定律是一个普遍定律,同样适合于电磁感应现象.电磁感应现象中产生的电能不是凭空产生的,它们或者是其它形式的能转化为电能,或者是电能在不同电路中的转移.

5、布置作业


电磁感应规律的应用


作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助高中教师能够更轻松的上课教学。关于好的高中教案要怎么样去写呢?下面是小编为大家整理的“电磁感应规律的应用”,仅供参考,希望能为您提供参考!

选修3-2第四章第5节《电磁感应规律的应用》
一、教材分析
由感生电场产生的感应电动势—感生电动势,由导体运动而产生的感应电动势—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→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→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。
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。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,明确学习目标。
(三)合作探究、精讲点拨。
1、感应电场与感生电动势
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。
2、洛伦兹力与动生电动势
(投影)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。
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。
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
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
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。
综合应用
【例3】如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、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ab、cd质量均为m,电阻均为R,若要使cd静止不动,则ab杆应向_________运动,速度大小为_______,作用于ab杆上的外力大小为____________
答案:1.AC2.AB3.向上2mg

(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并对所学内容进行简单的反馈纠正。(课堂实录)

(五)发导学案、布置预习。
结合学案进一步加深对相关概念的理解和记忆,练习学案习题,并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图:布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。

九、板书设计
一、感应电场与感生电动势
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。
二、洛伦兹力与动生电动势
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。

十、教学反思

文章来源:http://m.jab88.com/j/39562.html

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