辽宁省丹东宽甸县第一中学高中物理4.5电磁感应现象的两类情况学案无答案新人教版选修3_2VIP免费

4.5电磁感应现象的两类情况学习目标：1．了解感生电动势和动生电动势的概念及不同。2．了解感生电动势和动生电动势产生的原因。3．能用动生电动势和感生电动势的公式进行分析和计算。教学重点：感生电动势和动生电动势。教学难点：感生电动势和动生电动势产生的原因。过程与方法：通过感应电动势产生的两种不同机理，培养学生对知识的理解和逻辑推理能力。【预习案】一、复习知识：1、法拉第电磁感应定律的内容是什么？数学表达式是什么？2、导体在切割磁感线产生电动势与什么因素有关，表达式是什么，它成立的条件又是什么？二、教材导读目标一：感生电动势1、感应电场19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出，变化的磁场会在周围空间激发一种电场，我们把这种电场叫做感应电场。静止的电荷激发的电场叫，静电场的电场线是由发出，到终止，电场线闭合，而感应电场是一种涡旋电场，电场线是的，如图所示，如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。感应电场是产生或的原因，感应电场的方向可以由来判断。感应电流的方向与感应电场的方向。2、感生电动势（1）产生：磁场变化时会在空间激发，闭合导体中的在电场力的作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势。其中感应电场就相当于电源内部所谓的非静电力，对电荷产生作用。（2）定义：由感生电场产生的感应电动势称为。（3）感生电场方向判断：定则。【例】在空间出现如图所示的闭合电场，电场线为一簇闭合曲线，这可能是（）A．沿AB方向磁场在迅速减弱B.沿AB方向磁场在迅速增强C.沿BA方向磁场在迅速减弱D.沿BA方向磁场在迅速增强目标二：洛伦兹力与动生电动势1、动生电动势1（1）产生：运动产生动生电动势（2）大小：E=（B方向与v方向）2、产生原因分析导体在磁场中切割磁感线时，产生动生电动势，它是由于导体中的自由电子受到力的作用而引起的。如图1所示，一条直导线CD在匀强磁场B中以速度v向右运动，并且导线CD与B、v的方向垂直，由于导体中的自由电子随导体一起以速度v运动，因此每个电子受到的洛伦兹力为：F洛=方向，在力的作用下，自由电子沿导体向运动，使导体下端出现过剩的负电荷，导体上端出现过剩的正电荷，结果使导体上端D的电势下端C的电势，出现由指向的静电场，此电场对电子的静电力F’的方向向，与洛伦兹力F方向相反，随着导体两端正负电荷的积累，电场不断增强，当作用在自由电子上的静电力与电子受到的洛伦兹力相平衡时，DC两端产生一个稳定的电势差。如图2所示，当将此棒接入如图所示的电路中时，电路中将产生持续的电流【探究】前面我们已经学习过洛伦兹力的特点是对运动电荷不做功，可通过上面的讲解似乎洛伦兹力又做功了，我们将如何解释这个问题呢？目标三：动生电动势和感生电动势比较感生电动势动生电动势产生原因移动电荷的非静电力相当于电源的部分方向的判断方法大小的计算方法【训练案】如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置且足够长的平行金属导轨AB、CD，在导轨的AC端连接一阻值为R的电阻，一根质量为m的金属棒ab，垂直导轨放置，导轨和金属棒的电阻不计。金属棒与导轨间的动摩擦因数为，若用恒力F沿水平向右拉导体棒运动，求金属棒能达到的最大速度。2