山东省泰安市肥城市第三中学高中物理 4.5电磁感应现象的两类情况学案1 新人教版选修32.doc

山东省泰安市肥城市第三中学2014届高中物理 4. 5电磁感应现象的两类情况1学案 新人教版选修3-2学习内容学习目标1知道电磁感应现象中的感生电场及共作用。2会用相关公式计算电磁感应问题。3了解电磁感应现象中的洛伦兹力及其作用。学习重点感生电动势和动生电动势产生的原因。学习难点电磁感应问题的计算。学习指导即时感悟【回顾预习】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 。be1、感应电场：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。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，如图所示，如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。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 。2、感生电动势：（1）产生：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。（2）定义：由感生电场产生的感应电动势成为 。（3）感生电场方向判断： 定则。3、洛伦兹力与动生电动势导体切割磁感线时会产生感应电动势，该电动势产生的机理是什么呢？导体切割磁感线产生的感应电动势与哪些因素有关？它是如何将其他形式的能转化为电能的？动生电动势（1）产生： 运动产生动生电动势（2）大小：e= （b的方向与v的方向 ）【自主合作探究】一、电磁感应现象中的感生电场常用电源的电动势是由非静电力移动电荷做功使电源两极分别带上异种电荷，电磁感应现象中的感应电动势又是怎样产生的呢？1、感生电场：右图所示，一个闭合电路静止于磁场中，当磁场由弱变强时，闭合电路中产生了感应电动势与感应电流，这时又是什么力相当于非静电力促使电荷发生定向移动的？2、例题：阅读课本例题，回答下列问题：真空室内的磁场由谁提供？当电磁铁的电流恒定时，真空室内的电子受力如何？当电磁铁中通有图示方向均匀减小的电流时，所激发的磁场和感应电场怎样？真空室中的电子受力怎样？能使电子加速吗？电磁铁中通有图示方向均匀增加的电流时，所激发的磁场和感应电场怎样？真空室中的电子受力怎样？能使电子加速吗？cdl二、洛伦兹力与动生电动势导体切割磁感线运动时，磁场没有变化，不能产生感生电场，其感应电动势又是如何产生的？思考与分析：右图所示，导体棒cd在匀强磁场中运动：为了方便，我们认为导体棒中的自由电荷为正电荷，那么导体棒中的正电荷所受洛伦兹力的方向如何？正电荷相对于纸面的运动大致沿什么方向？导体棒一直运动下去，自由电荷是否总会沿着导体棒运动？为什么？导体棒的那端电势比较高？如果用导线把c、d两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中的电流沿什么方向？此时导体棒会受到安培力作用吗？此时是什么力与非静电力有关？导体棒中的能量是怎样转化的？四、典例分析ba例题，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（ ）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【课堂练习】：1、右图所示，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生电动势。下列说法正确的是（ ）a、磁场变化时，会在空间激发一种电场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2、某空间出现了右图所示的一组电场线（表明感应电场的方向），这可能是（）a、沿ab方向磁场在迅速减弱 b、沿ab方向磁场在迅速增加c、沿ba方向磁场在迅速增加 d、沿ba方向磁场在迅速减弱答案：1、ac 2、a