4.5电磁感应规律的应用教案.docVIP

电磁感应规律的应用 【教学目标】 了解感生电场，知道感生电动势产生的原因．会判断感生电动势的方向，并会计算它的大小． 了解动生电动势的产生以及与洛仑兹力的关系．会判断动生电动势的方向，并会计算它的大小． 了解电磁感应规律的一般应用，会联系科技实例进行分析． 让学生知道电磁感应产生的机理，激励学生探求知识的来源和根源．有利于培养学生的学习精神 【教学重、难点】 １．感生电动势和动生电动势产生的原因 ２．电磁感应规律的电路、图象、能量综合应用 【教学设计】 电磁感应规律的应用 课前预学 1．电源是通过　　　　做功，把其他形式的能转化为　　的装置，　　可使电路中保持持续电流．　　　　反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，在数值上等于非静电力把１Ｃ的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功． 2．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．感应电场是产生 或 的原因，感应电场的方向也可以由 来判断．感应电流的方向与感应电场的方向 ． ３．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．由感生电场产生的感应电动势为 ．感生电场方向判断： 定则． ４．由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同，一般分为两种：一种是 不变，导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势，这种电动势称作 ，另外一种是 不动，由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作 ． ５．如图所示水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻．导体棒ab长l=0.5m，其电阻为r，与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T，现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动．求： ab中的感应电动势多大？ ab中的电流的方向如何？ 若定值电阻R=3.0Ω，导体棒的电阻r=1.0Ω，则电路中的电流多大？ 预学中的疑难问题 课内互动 （一）导入新课 问题1：预学中第５题闭合回路中为什么有电流？ 问题2：电磁感应现象中产生了感应电动势，谁是非静电力？ 电路中有持续电流必须有电源，电源就是把正电荷从负极搬迁到正极的装置．从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置，那么在电磁感应中是什么力将正电荷从负极搬迁到正极呢？这节课我们就研究这个问题． （二）进行新课 由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同，一般分为两种：一种是磁场不变，导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势，这种电动势称作动生电动势，另外一种是导体不动，由于磁场变化引起磁通量的变化而称作感生电动势． 电磁感应现象中的感生电场 （１）感应电场 教师活动：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． 提出问题：感应电场与静电场相同吗？ 学生活动：静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场的电场线是由正电荷发出，到负电荷或无穷远处终止，电场线不闭合；而感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的． 教师活动：如图所示，如果空间存在闭合导体，（假定导体中的自由电荷是正电荷）导体中的正电荷就会在这种电场（不是静电场）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． （2）感生电动势 师生共同活动，分析总结： ①．产生：磁场变化时会在空间激发电场，闭合导体中的电荷在电场力作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势． ②．定义：由感生电场产生的感应电动势为感生电动势． ③．感生电动势方向判断：楞次定律． 正电荷定向移动的方向就是感应电流的方向，也就是感生电场的方向. ④．感生电动势的非静电力就是感生电场对电荷的作用力． 例１．如图所示的圆柱形空间内分布着有理想边界的磁场，磁场正在增强 （1）试