【课堂新坐标】2015-2016学年高中物理第四章电磁感应5电磁感应现象的两类情况新人教版选修3-2教程.ppt

5 电磁感应现象的两类情况 [学习目标]　1.知道感生电动势、动生电动势的概念．知道产生感生电动势的非静电力是感生电场的作用．产生动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关．　2.会用楞次定律判断感生电场的方向，用左手定则判断洛伦兹力的方向．(重点)　3.知道电磁感应现象遵守能量守恒定律．　4.电磁感应与力学、电路等知识的综合问题．(难点) 1．感生电场：磁场_____时在空间激发的一种电场，它是由英国物理学家__________提出的． 2．感生电动势：由__________产生的感应电动势，它的方向与感生电场的方向_____，与感应电流的方向_____． 3．感生电动势中的非静电力：就是___________对自由电荷的作用力． 感应电动势和感应电流，哪一个更能反映电磁感应的本质？ 【提示】　当穿过回路的磁通量发生变化时，回路中将产生感应电动势，如果回路闭合，就会产生感应电流，而不论回路是否闭合，都有感应电动势产生，但不一定有感应电流．所以感应电动势比感应电流更能反映电磁感应的本质． 1．磁场可以对电荷做功．( ) 2．感生电场可以对电荷做功．( ) 3．磁场越强，磁场变化时产生的感生电场越强．( ) 1．成因 导体棒做切割磁感线运动时，导体棒中的自由电荷随棒一起定向运动，并因此受到洛伦兹力． 2．动生电动势：由于__________而产生的感应电动势． 3．动生电动势中的非静电力：与_________有关． 感生电动势与动生电动势产生原因是否相同？ 【提示】　不相同．感生电动势是由于磁场变化而引起的；动生电动势是由于导体切割磁感线而引起的． 预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中 学生分组探究一　对感生电动势与动生电动势的理解 第1步探究——分层设问，破解疑难 1．(1)什么叫动生电动势？(2)动生电动势的产生与电路是闭合还是断开有关吗？ 【提示】　(1)由于导体棒做切割磁感线的运动，而在导体棒两端产生的感应电动势，叫做动生电动势． (2)无关．无论电路闭合还是断开，只要有导体做切割磁感线的运动，电路中就有动生电动势产生．当电路闭合，其一部分导体做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生． 2．什么是感生电场？感生电场与感应电流的关系是什么？ 3．感生电动势和动生电动势的产生原因是否相同？ 【提示】　不同．感生电动势是感生电场对自由电荷作用产生的，动生电动势是洛伦兹力对自由电荷作用产生的． 第2步结论——自我总结，素能培养 1．感生电动势与动生电动势产生机理的理解 (1)磁感应强度变化产生的感生电动势是由变化的磁场产生感生电场，线圈中的自由电荷受到静电力作用定向移动形成的． (2)导体切割磁感线产生的动生电动势是由于自由电荷受到洛伦兹力作用定向移动形成的． 2．感生电动势与动生电动势的比较 第3步例证——典例印证，思维深化 (多选)某空间出现了如图4-5-1所示的磁场，当磁感应强度变化时，在垂直于磁场的方向上会产生感生电场，下列有关磁感应强度的变化与感生电场的方向关系的描述正确的是(　　) A．当磁感应强度均匀增大时，感生电 场的电场线从上向下看应为顺时针方向 B．当磁感应强度均匀增大时，感生电场的 电场线从上向下看应为逆时针方向 C．当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向 D．当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向 【思路点拨】　感生电场的方向与感生电动势、感应电流的方向相同，因此可以用楞次定律分析． 【解析】　感生电场中电场线的方向用楞次定律来判定．原磁场向上且磁感应强度在增大，在周围有闭合导线的情况下，感应电流的磁场方向应与原磁场方向相反， 即感应电流的磁场方向向下， 再由右手螺旋定则得到感应电流的方向从上向下看应为顺时针方向，则感生电场的方向从上向下看也为顺时针方向；同理可知，原磁场方向向上且磁感应强度减小时，感生电场的方向从上向下看应为逆时针方向，所以A、D对． 【答案】　AD 感生电场的特点： 1．感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的． 2．感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无关． 3．感生电场的方向根据闭合电路(或假想的闭合电路)中感应电流的方向确定． 第4步巧练——精选习题，落实强化 1．如图4-5-2所示的是一个水平放置的玻璃圆环形小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同．现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它获 得一初速度v0，与此同时，有一变 化的磁场垂直穿过玻璃圆环形小槽 外径所对应的圆面积，磁感应强度 的大小跟时间成正比例增大，方向竖直向下．设小球在运动过程中电荷量不变，则(　　) A．小球受到的向心力大小不变 B．小球受到的向心力大小不断增大 C．磁场力对