高中物理5 电磁感应现象的两类情况教学设计

这是一份高中物理5 电磁感应现象的两类情况教学设计，共4页。
从电磁感应规律应用的角度分析，主要对感生电动势和动生电动势，及其成因进行初步的探讨，两者是按照一起磁通量变化的不同原因来区别的。课本对于涉及电磁感应本质问题，要求并不高，但主要是对后续的学习给学生“通过做功研究能量”的思想，所以教科书着眼点放在了感应电场和洛仑兹力的问题上，前者学习为电磁波准备，后者是对前面知识的复习。
二．教学目标：
1．知识与技能：
（1）知道感生电场。
（2）知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。
2．过程与方法：
通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深度，同时提高学习物理的兴趣。
3．情感、态度与价值观：
通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知识的良好品德。
三．教学重点、难点：
1．教学重点：感生电动势与动生电动势的概念。
2．教学难点：对感生电动势与动生电动势实质的理解。
四．教学方法：讨论法，讲练结合法
五．教学活动：
1．引入新课
什么是电源？什么是电动势？
电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。
如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么W与q的比值W/q，叫做电源的电动势。用E表示电动势，则：E=w/q
在电磁感应现象中，要产生电流，必须有感应电动势。这种情况下，哪一种作用扮演了非静电力的角色呢？下面我们就来学习相关的知识。
2．进行新课
（1）感应电场与感生电动势
投影教材图4.5-1，穿过闭会回路的磁场增强，在回路中产生感应电流。是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢？英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时在空间激发出一种电场，这种电场对自由电荷产生了力的作用，使自由电荷运动起来，形成了电流，或者说产生了电动势。这种由于磁场的变化而激发的电场叫感生电场。感生电场对自由电荷的作用力充当了非静电力。由感生电场产生的感应电动势，叫做感生电动势。
例题：教材P22，例题分析
（2）洛伦兹力与动生电动势
（投影）教材P23的〈思考与讨论〉
①导体中自由电荷（正电荷）具有水平方向的速度，由左手定则可判断受到沿棒向上的洛伦兹力作用，其合运动是斜向上的。
②自由电荷不会一直运动下去。因为C、D两端聚集电荷越来越多，在CD棒间产生的电场越来越强，当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动。
③C端电势高。
④导体棒中电流是由D指向C的。
一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源，这时非静电力与 洛伦兹力有关。由于导体运动而产生的电动势叫动生电动势。
如图所示，导体棒运动过程中产生感应电流，试分析电路中的 能量转化情况。
导体棒中的电流受到安培力作用，安培力的方向与运动方向相反，阻碍导体棒的运动，导体棒要克服安培力做功，将机械能转化为电能。
六．知识总结与迁移：
1．知识要点
（1）感生电场：
（2）实际问题中，我们常由 和 的情况来判断感生电场的方向，这时，要根据 用 来确定他们之间的关系。
（3）一段导线在做切割磁感线运动时，相当于 ，这时的非静电力与 有关
2．课堂练习：
（1）某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是( )
A．沿AB方向磁场的迅速减弱
B．沿AB方向磁场的迅速增强
C．沿BA方向磁场的迅速增强
D．沿BA方向磁场的迅速减弱
（2）在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感应电场的是( )

（3）一直升机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为L，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如果忽略a到转轴中心线的距离，用ε表示每个叶片中的感应电动势，如图所示则( )
A．ε＝πfL2B，且a点电势低于b点电势
B．ε＝2πfL2B，且a点电势低于b点电势
C．ε＝πfL2B，且a点电势高于b点电势
D．ε＝2πfL2B，且a点电势高于b点电势
（4）如图所示，一金属方框abcd从离磁场区域上方高h处自由落下，然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中，在进入磁场的过程中，可能发生的情况是( )
A．线框做加速运动，加速度a