高二物理第四章 電磁感應 第五節(jié)《電磁感應現(xiàn)象的兩類情況》學案（人教版選修3-2）

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111 第五節(jié) 電磁感應現(xiàn)象的兩類情況 【學習目標】 （1）、了解感生電動勢和動生電動勢的概念及不同。 （2）、了解感生電動勢和動生電動勢產(chǎn)生的原因。 （3）、能用動生電動勢和感生電動勢的公式進行分析和計算。 【學習重點】感生電動勢和動生電動勢。 【學習難點】感生電動勢和動生電動勢產(chǎn)生的原因。 【學習方法】類比法、練習法 【學習過程】 一、溫故知新： 1、法拉第電磁感應定律的內(nèi)容是什么？數(shù)學表達式是什么？ 2、導體在磁場中切割磁感線產(chǎn)生的電動勢與什么因素有關，表達式是什么，它成立的條件又是什么？ 就會在 的作用下定向移動，而產(chǎn)生 ，或者說導體中產(chǎn)生感應電動勢。在這種情況下，所謂的非靜電力就是這種 對自由電荷的作用。例如磁場變化時產(chǎn)生的感應電動勢為E= 。 思考討論：感應電場與靜電場有何區(qū)別? 2、感生電動勢 （1）定義：由感生電場產(chǎn)生的感應電動勢稱為 。 B A （2）感生電場方向判斷： 定則。 例題：在空間出現(xiàn)如圖所示的閉合電場，電場線為一簇閉合曲線，這可能是（ ） A、沿AB方向磁場在迅速減弱 B、沿AB方向磁場在迅速增強 C、沿BA方向磁場在迅速減弱 D、沿BA方向磁場在迅速增強 總結：已知感應電場方向求原磁通量的變化情況的基本思路是： 感應電場的方向 的方向 感應磁場的方向 原磁通量的變化 依據(jù) 定律 （二）、電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力 V C D 思考與討論：導體棒CD在均勻磁場中運動 1、自由電荷會隨著導體棒運動，并因此受到洛倫茲力。導體棒中自由電荷相對于紙面的運動大致沿什么方向？為了方便，可以認為導體棒中的自由電荷是正電荷。 2、導體棒一直運動下去，自由電荷是否總會沿著導體棒運動？為什么？ 3、導體棒哪端的電勢比較高？ 4、如果用導線把C、D兩端連到磁場外的一個用電器上，導體棒中的電流是沿什么方向的？ 綜上： 就是一個電源， 端是電源的正極， 端是電源的負極，正電荷受洛倫茲力作用從 端搬運到 端，這里洛倫茲力就相當于電源中的非靜電力。 合作探究：推導動生電動勢的大小 （三）、應用——電子感應加速器 電子加速器是加速電子的裝置，他的主要部分如圖所示，畫斜線的部分為電磁鐵兩極，在其間隙安放一個環(huán)形真空室，電磁鐵用頻率為每秒數(shù)十周（赫茲）的強大交流電流來勵磁，使兩極間的磁感應強度B往返變化，從而在環(huán)形真空室內(nèi)感應出很強的感應渦旋電場，用電子槍將電子注入真空室，他們在渦旋電場的作用下被加速，同時在磁場里受到洛倫茲力的作用，沿圓軌道運動。 當電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時，電流的大小應該怎樣變化才能使電子加速？ 三、課堂練習 甲 乙 1、一個正方形線圈邊長a＝0.2 m，共有n＝100匝．正方形所在的區(qū)域存在著勻強磁場，磁場方向垂直線圈所在平面，如圖甲所示．當磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示時，電路中的感應電動勢是多大？ 2、如圖所示，一個足夠長的U形金屬導軌固定在水平面內(nèi)，兩導軌間的寬度L＝0.50 m，一根均勻金屬棒ab橫跨在導軌上且接觸良好．該軌道平面處在磁感應強度大小B＝0.5 T、方向豎直向上的勻強磁場中． (1)當金屬棒以速度v＝5 m/s勻速向右運動時，求感應電動勢的大?。? (2)當金屬棒以a＝0.4 m/s2的加速度做初速度為零的勻加速運動時，求：t＝10 s時的感應電動勢大小和10 s內(nèi)的平均感應電動勢大?。? 【課堂小結】 【課后作業(yè)】 跨越高考 課時32 【課后反思】 111