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电磁感应的两种情况:感生与动生电动势
D.该过程中产生的电动势为动生电动势
反思小结
山东省沾化县第一中学2013级
物理学科课时导学案
课题
第5节电磁感应定律的应用
感生电动势与动生电动势
编制人
张萍萍
审核人
高二物理组
课标
及
学习目标
目标要求
1.知道感生电场,知道感生电动势产产生的原因,
会判断感生电动势的方向并会计算它的大小。
2.了解动生电动势的产生与洛伦兹力有关系,会计算它的大小,会判断它的方向。
(1)法拉第电磁感应定律:E=
(2)导体棒平Байду номын сангаас切割产生感应电动势:E=
(3)导体棒转动切割产生感应电动势:E=
3.电源中有力做功,把自由电荷从一个极搬运到另一个极,把其他形式的能量转化成电能。
链接: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?
课堂案——课堂探究
(2)电动势的方向(等效电源的正负极)判断:
【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
【例2】课本19页例题
【例3】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
课后案——巩固训练
1.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
④、如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器上,导体棒中电流是沿什么方向的?
1、动生感应电动势:由于导体运动而产生的电动势叫动生感应电动势。
2、 一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源,这时电源中的非静电力与力有关。
3、感应电动势的大小与方向(等效电源的正负极):
(1)动生电动势的一般用求解。
(2)电动势的方向(等效电源的正负极)判断:
学生笔记
一.感生电场与感生电动势
问题:磁场变化使闭合回路中的导体产生感应电流,那么使导体中自由电荷做定向移动的作用力是什么?是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢?
【认真阅读课本19页第4段、第5段,回答下面的问题】
1、感生电场:英国物理学家麦克斯韦认为,
时在空间激发出一种电场,这种电场我
们称之为感生电场。
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
2.如图1所示,内壁光滑的塑料管弯成的圆环放在水平桌面上,环内有一带负电小球,整个装置处在竖直向下的磁场中,当磁场突然增大时,小球将()
A.沿顺时针方向运动B.沿逆时针方向运动
C.在原位置附近往复运动D.仍然保持静止状态
3.了解电磁感应规律的一般应用,会联系科技实例进行分析。
重点难点
感生电动势与动生电动势的概念及实质的理解。
以下为教学设计(包含导学、探究、巩固三部分学案)
课前案——回顾与链接
学生笔记
(教师点拨)
回顾:
1.电磁感应现象中会产生感应电动势,产生感应电动势的那部分电路等效于一个。
2.感应电动势的大小求解:
2、感生电场的特点:
(1)感生电场的电场线是闭合的。
磁场变强
这是与3-1所学的静电场的电场线一个很大的不同,静电场的电场线是(闭合or不闭合)的。
(2)当磁场变化时,在与之垂直的平面上产生感生电场。
3、感生电动势:
磁场变强
如果在感生电场中放入一个闭合导体,导体中的自由
电荷就会受到一个力,然后开始定向运动起来,形成电流,或者说在导体中就产生了一个感应电动势。这个电动势中让自由电荷定向运动起来的非静电力
是对其产生的力,感生电场中产生的电动势我们称之为感生电动势。
4、感生电场的方向:
导体中感应电流的方向与感生电场的方向是的,故,我们可以用判断感应电流的方向分方向判断感生电场的方向。
思考:过感生电场中没有闭合导体怎么判断感生电场的方向呢?
5、感应电动势的大小与方向(等效电源的正负极):
(1)感生电动势的大小一般用求解。
B
a
b
A.E=πfL2B,且a点电势低于b点电势
B.E=2πfL2B,且a点电势低于b点电势
C.E=πfL2B,且a点电势高于b点电势
D.E=2πfL2B,且a点电势高于b点电势
4.在如图所示的磁场中,磁感应强度均匀增加,下列说法正确的是()
A.a点电势高于b点
B. a点电势低于b点
C.该过程中产生的电动势为感生电动势
二、动生感应电动势
思考、讨论:
如图,导体棒CD在均匀磁场中运动。
①、自由电荷会随着导体棒运动,并因此受到洛伦兹力。导体中自由电荷的合运动在空间大致沿什么方向?(为了方便,可以认为导体中的自由电荷是正电荷)
②、导体棒一直运动下去,自由电荷是否也会沿着导体棒一直运动下去?为什么?
③、导体棒的哪端电势比较高?
B
A
3.一直升飞机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B,直升飞机螺旋桨叶片的长度为L,螺旋桨转动的频率为f,逆着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动,螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图所示,如果忽略a到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,则()