高二物理選修3-24.5,電磁感應現象的兩類情況》教案（人教版）
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111 一．教學設計： 從電磁感應規(guī)律應用的角度分析，主要對感生電動勢和動生電動勢，及其成因進行初步的探討，兩者是按照一起磁通量變化的不同原因來區(qū)別的。課本對于涉及電磁感應本質問題，要求并不高，但主要是對后續(xù)的學習給學生“通過做功研究能量”的思想，所以教科書著眼點放在了感應電場和洛侖茲力的問題上，前者學習為電磁波準備，后者是對前面知識的復習。 二．教學目標： 1．知識與技能： （1）知道感生電場。 （2）知道感生電動勢和動生電動勢及其區(qū)別與聯系。 2．過程與方法： 通過同學們之間的討論、研究增強對兩種電動勢的認知深度，同時提高學習物理的興趣。 3．情感、態(tài)度與價值觀： 通過對相應物理學史的了解，培養(yǎng)熱愛科學、尊重知識的良好品德。 三．教學重點、難點： 1．教學重點：感生電動勢與動生電動勢的概念。 2．教學難點：對感生電動勢與動生電動勢實質的理解。 四．教學方法：討論法，講練結合法 五．教學活動： 1．引入新課 什么是電源？什么是電動勢？ 電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉化為電能的裝置。 如果電源移送電荷q時非靜電力所做的功為W，那么W與q的比值W/q，叫做電源的電動勢。用E表示電動勢，則：E=w/q 在電磁感應現象中，要產生電流，必須有感應電動勢。這種情況下，哪一種作用扮演了非靜電力的角色呢？下面我們就來學習相關的知識。 2．進行新課 （1）感應電場與感生電動勢 投影教材圖4.5-1，穿過閉會回路的磁場增強，在回路中產生感應電流。是什么力充當非靜電力使得自由電荷發(fā)生定向運動呢？英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時在空間激發(fā)出一種電場，這種電場對自由電荷產生了力的作用，使自由電荷運動起來，形成了電流，或者說產生了電動勢。這種由于磁場的變化而激發(fā)的電場叫感生電場。感生電場對自由電荷的作用力充當了非靜電力。由感生電場產生的感應電動勢，叫做感生電動勢。 例題：教材P22，例題分析 （2）洛倫茲力與動生電動勢 （投影）教材P23的〈思考與討論〉 ①導體中自由電荷（正電荷）具有水平方向的速度，由左手定則可判斷受到沿棒向上的洛倫茲力作用，其合運動是斜向上的。 ②自由電荷不會一直運動下去。因為C、D兩端聚集電荷越來越多，在CD棒間產生的電場越來越強，當電場力等于洛倫茲力時，自由電荷不再定向運動。 ③C端電勢高。 ④導體棒中電流是由D指向C的。 一段導體切割磁感線運動時相當于一個電源，這時非靜電力與 洛倫茲力有關。由于導體運動而產生的電動勢叫動生電動勢。 如圖所示，導體棒運動過程中產生感應電流，試分析電路中的 能量轉化情況。 導體棒中的電流受到安培力作用，安培力的方向與運動方向相反，阻礙導體棒的運動，導體棒要克服安培力做功，將機械能轉化為電能。 六．知識總結與遷移： 1．知識要點 （1）感生電場： （2）實際問題中，我們常由 和 的情況來判斷感生電場的方向，這時，要根據 用 來確定他們之間的關系。 （3）一段導線在做切割磁感線運動時，相當于 ，這時的非靜電力與 有關 2．課堂練習： （1）某空間出現了如圖所示的一組閉合的電場線，這可能是( ) A．沿AB方向磁場的迅速減弱 B．沿AB方向磁場的迅速增強 C．沿BA方向磁場的迅速增強 D．沿BA方向磁場的迅速減弱 （2）在下圖所示的四種磁場情況中能產生恒定的感應電場的是( ) （3）一直升機停在南半球的地磁極上空．該處地磁場的方向豎直向上，磁感應強度為B.直升機螺旋槳葉片的長度為L，螺旋槳轉動的頻率為f，順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳順時針方向轉動．螺旋槳葉片的近軸端為a，遠軸端為b，如果忽略a到轉軸中心線的距離，用ε表示每個葉片中的感應電動勢，如圖所示則( ) A．ε＝πfL2B，且a點電勢低于b點電勢 B．ε＝2πfL2B，且a點電勢低于b點電勢 C．ε＝πfL2B，且a點電勢高于b點電勢 D．ε＝2πfL2B，且a點電勢高于b點電勢 （4）如圖所示，一金屬方框abcd從離磁場區(qū)域上方高h處自由落下，然后進入與線框平面垂直的勻強磁場中，在進入磁場的過程中，可能發(fā)生的情況是( ) A．線框做加速運動，加速度a
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- 物理 選修 24
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