从一道电磁感应习题谈两种电动势的能量问题张平昭(江阴市青阳中学,江苏 214401)对于感生电动势和动生电动势的产生机理,一般学生都能理解,但对于它们的区别大部分学生不能正确地认识。很多参考书在处理此类题目时,都是采用感生电动势加动生电动势等于总电动势的方法帮助大家快速处理问题,这样导致很多学生认为这两个电动势只是分别由磁场变化和回路面积变化而产生的,而没有从能量转化上进行本质地辨析。电动势是一个能量的概念,它的定义为:非静电力把 1C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。所以我们在讲两种电动式的区别时,应把握住在电源内部是什么力在推动电荷做功,能量的来源是什么。感生电动势是:变化的磁场产生非静电场,由电场力推动电荷做功,将磁场能转变为电势能;而动生电动势是:随导杆运动的电荷受到洛伦兹力,从导杆一端移动到另一端,是一个与洛伦兹力有关的非静电力做功,将其他形式的能变为电势能。可见这两者有着本质的区别,但在处理很多题目时,并不涉及到这两个电动势的本质,基本只要将两个电动势相加减就可以了,学生也觉得没有理解上述问题的必要。如何找到一个情景能让学生很好的认识到这个问题呢?也许让学生在做题时碰到困惑,他们才能体会到吧!笔者在教学中发现下述这个题目的情景可以从能量角度帮助学生理解这两个电动势的不同。【例】如图所示,在水平面上有一个固定的两根光滑金属杆制成的 37°角的导轨 AO 和BO,在导轨上放置一根和 OB 垂直的金属杆 CD,导轨和金属杆是用同种材料制成的,单位长度的电阻值均为 0.1Ω/m,整个装置位于垂直纸面向里的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度随时间的变化关系为 B=0.2tT,现给棒 CD 一个水平向右的外力,使 CD 棒从 t=0 时刻从 O 点处开始向右做匀加速直线运动,运动中 CD 棒始终垂直于 OB,加速度大小为 0.1m/s2,求(1)t=4s 时,回路中的电流大小;(2)t=4s 时,CD 棒上安培力的功率是多少?【分析】本题与 2003 江苏高考第 18 题很相似。属于动生和感生同时存在的情况,正如前文所说,大部分同学将两个电动势相加很快可以求出第(1)问 I=1A。但在第二问的求解中出现了如下两种情况:一是利用;二是利用。同学们都知道第一种情况肯定是对的,但第二种情况错在那里呢?而我们在大部分电路问题中都讲过安培力的功率数值上就等于电路中的电功率。其实这就是学生对两种电动势能量问题不够理解的表现。我们讲安培力的...