§4.5 电磁感应现象的两类情况

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1、§4.5　电磁感应现象的两类情况教学目标　　　　　1．知识与技能(1)了解感生电动势和动生电动势的概念及不同。(2)了解感生电动势和动生电动势产生的原因，会判断它们的方向。(3)能用动生电动势和感生电动势的公式进行分析和计算。2．过程与方法：通过探究感生电动势和动生电动势产生的原因，培养学生对知识的理解和逻辑推理能力。3．情感态度与价值观：从电磁感应现象中我们找到产生感生电动势和动生电动势的个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想。教学重点：感生电动势和动生电动势。

2、　　　教学难点：感生电动势和动生电动势产生的原因。教学方法：类比法、练习法教学过程引入新课1：我们在恒定电流以章中学过电源和电动势。大家回顾一下，什么是电源？什么是电动势？电源的电动势所描述的物理意义是什么？(1.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。2.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，叫做电源的电动势。用E表示电动势，则：　3、电动势描述了电源把其他形式能转化为电能的本领，即表征非静电力对自由电荷做功的本领。2、在电磁感应现象中，要产生电流，必须有感应电动势

3、。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。进行新课（二）感应电场与感生电动势1：板画（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

4、势。2：感生电场的方向应如何判断？提示：大家回想一下，恒定电流的方向与电荷移动的方向及电场方向有何关系？感应电流的方向如何判断？）———感应电流的方向用楞次定律判定。电流的方向与正电荷移动的方向相同。感生电场的方向与正电荷受力的方向相同，因此，感生电场的方向也可以用楞次定律判定。3、若导体中的自由电荷是负电荷，能否用楞次定律判定？（能，因为负电荷的运动可以等效为正电荷在反方向上的运动）(1)定义：由于磁场变化而产生的电场叫感生电场．由于磁场变化而产生的电动势叫感应电动势．它也叫做“感生电动势”．(2)

5、特点：①变化的磁场周围产生感生电场，与闭合电路是否存在无关．如果在变化的磁场中放一个闭合电路，电路中的自由电荷在感生电场作用下，做定向移动，形成电流．在这种情况下所谓的非静电力就是感生电场的作用．②感生电场是电场的一种形式，是客观存在的一种特殊物质．③感生电场可用电场线形象描述，但感生电场的电场线是闭合曲线，所以感生电场又称为涡旋电场．这一点与静电场不同，静电场的电场线不闭合．④感生电场可以对带电粒子做功，可使带电粒子加速和偏转．(3)感生电场方向的判定：据楞次定律和右手螺旋定则判定．判定时可先假设有

6、导体存在，推出的感应电流的方向，就是感生电场的方向．即时讨论：1、在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一带电小球质量为m，电荷量为q，在槽内沿顺时针作匀速圆周运动，现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场，且B逐渐增加，则（A）A．小球速度变大　　B．小球速度变小C．小球速度不变D．以上三种情况都有可能3、某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是(AC)A．沿A→B方向磁场的迅速减弱B．沿A→B方向磁场的迅速增强C．沿B→A方向磁场的迅速增强D．沿B→A方向磁场的迅速减弱４、电子感应加速器即使没

7、有导体存在，变化的磁场以在空间激发涡旋状的感应电场，电子感应器就是应用了这个原理，电子加速器是加速电子的装置，他的主要部分如图所示，画斜线的部分为电磁铁两极，在其间隙安放一个环形真空室，电磁铁用频率为每秒数十周的强大交流电流来励磁，使两极间的磁感应强度B往返变化，从而在环形真空室内感应出很强的感应涡旋电场，用电子枪将电子注入唤醒真空室，它们在涡旋电场的作用下被加速，同时在磁场里受到洛伦兹力的作用，沿圆轨道运动。　　(二)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？

8、导体切割磁感线产生的感应电动势与哪些因素有关？他是如何将其他形式的能转化为电能的？1．动生电动势(1)产生：导体切割磁感线运动产生动生电动势。(2)大小：E＝BLv(B的方向与v的方向垂直)。2．动生电动势原因分析导体在磁场中切割磁感线时，产生动生电动势，它是由导体中的自由电子受到洛伦兹力的作用而引起的。如图甲所示，乙甲其合运动是斜向上的，使导体上端出现过剩的负电荷，导体下端出现过剩的正电荷，结果使导体上端D的电势低于下端C的电势，出现由C指向D的静电场