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1、廣東省高二物理上冊 必修二第五單元《電磁感應現(xiàn)象的兩類情況》全套教案
課題及內容
《電磁感應現(xiàn)象的兩類情況》總課時數(shù)2
學前準備
教師啟發(fā)、引導,學生自主閱讀、思考,討論、交流學習成果。多媒體課件以聲首回
面渲染氣氛,突出教學目標。
教學
目標
(一)知識與技能目標
1、復習感生電場、感生電動勢產(chǎn)生的原因。會判斷感生電動勢的方向,計算它的 大小。
2、復習動生電動勢的產(chǎn)生與洛倫茲力的關系。會判斷動生電動勢的方向,計算它 的大小。
3、通過本節(jié)復習可以使學生深入理解電磁感應現(xiàn)象,達到熟練掌握的目的。
(二)過程與方法目標
1、學會建立表格,通過比較歸納得出結論的方法。
2、
2、培養(yǎng)學生熟練應用正交分解法解決問題的能力。
(三)情感態(tài)度與價值觀目標
使學生體會科學家們分析物理問題從現(xiàn)象到本質的過程,激發(fā)對物理學習的興趣。
教學
重、難
占
八、、
教學重點:復習感生電動勢與動生電動勢的概念。加深對感生電動勢與動生電動 勢產(chǎn)生實質的理解。
教學難點:對非靜電加口深理解,從功能角度分析動生電動勢。
教學環(huán)節(jié)
(一)課堂引入:由恒定電流一章知道電路中有電流必有電源,電源有電動勢,電源內部非 靜電力做功實現(xiàn)能量轉化。電磁感應電路中也有相應的物理量,分為兩種。
(二)電磁感應現(xiàn)象中的感生電場與感生電動勢
1、復習麥克斯韋電磁理論:變化的磁場
3、能激發(fā)渦旋電場(區(qū)別于靜電場)。
2、在電磁感應現(xiàn)象中,當磁場發(fā)生變化時,在磁場周圍能激發(fā)渦旋感應電場,感應電場能給 導體中自由電荷力的作用,使其定向移動形成電流。感應電場給自由電荷的力即為這里的非 靜電力。同時導體中的感應電動勢叫感生電動勢。
3、如何判斷感生電場、感生電動勢的方向?
4、應用與練習
練習1、(2010 ?福州模擬)著名物理學家費曼曾設計過一個實驗, 如圖所示.在一塊絕緣板上 部安一個線圈,并接肩電源,板的四周嵌有許多帶負電的小球,整個裝置支撐起來.忽略各 處的摩擦,當電源接通的瞬間,卜列關于圓盤的說法中止確的是()
A.圓盤將逆時針轉動B.圓盤將順時針轉動
C圓
4、盤不會轉動D.無法確定圓盤是否會動
練習2、有一面積為S= 100 cm2的金屬環(huán),電阻為R= 0.1 Q,環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖乙所 示,且磁場方向垂直環(huán)面向里,在t1到t2時間內,環(huán)中感應電流的方向如何?回路的感應 電動勢多大?
小結:變化的磁場周圍激發(fā)感生電場,不管有無回路,感生電場一定存在,若感生電場中有 閉合回路,就會產(chǎn)生感應電流。
(三)電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力與動生電動勢
1、當導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中自由電子也隨之運動,因而受到洛倫茲力作 用,向導體一側定向運動,該側帶負電,同時另一側缺電子帶正電。這時導體兩端存在電勢 差,在導體內部產(chǎn)生電場,在電場力和洛倫
5、茲力共同作用下自由電子不再定向移動,導體兩 端電勢差穩(wěn)定,即動生電動勢。若金屬棒兩端與電路相連,則金屬棒相當于電源,洛倫茲力 提供非靜電力。
用右手定則判斷感應電流方向,四指指向也為電源正極,與前面判斷相同。
2、應用與練習
練習3、如圖所示,水平?導軌間距為 L=0.4m,處在垂直導軌平面的磁場中,磁感應強度 B=2T, 金屬棒沿導軌勻速運動速度v=3m/s,導體內電子沿棒移動速度 v1=4m/s,電路中電流強度
I=0.3A,求: v
v1
①導體內電子所受洛倫茲力的大小和方向
②當電子從導體一段到另一端時,洛倫茲力沿棒和垂直棒分量做功各多少?
③棒勻速運動,需加與分力F1
6、相平衡的外力F多大?(這里電量為導體內此時所有定向移動 電荷的電量q=It=IL/v1)
④比較外力、洛倫茲力做功以及電路電流所做的功
小結:1、非靜電力是洛倫茲力的分力
2、洛倫茲力不做功,外力F做正功通過洛倫茲力的作用轉化為感應電流能量,這正符合能量 守恒。
練習4:金屬桿ab水平放置在某高處,當它被平拋進入一個方向豎直向上的勻強磁場中后(如
圖所示),有關其上感應電動勢的大小和兩端電勢的高低,以下說法中正確的是()
A.運動過程中感應電動勢的大小不變,Ua>Ub
B.運動過程中感應電動勢的大小不變, Ua<Ub
C.由于速率不斷增大,所以感應電動勢變大, Ua>Ub
7、
D.由于速率不斷增大,所以感應電動勢變大, Ua<Ub
練習5:如圖所示,導體AB在做切割磁感線運動時,將產(chǎn)生一個電動勢,因而在電路中有電
流通過,下列說法中正確的是()
A.因導體運動而產(chǎn)生的感應電動勢稱為動生電動勢
B.動生電動勢的產(chǎn)生與洛侖茲力有關
C動生電動勢的產(chǎn)生與電場力有關
D.動生電動勢和感生電動勢產(chǎn)生的原因是一樣的
課堂小結
(一)感生電場:由變化的磁場激發(fā)感應電電場.
感生電動勢:由感生電場產(chǎn)生的感應電動勢稱為感生電動勢.
方向:楞次定律判斷
非靜電力:感應電場力
(二)動生電動勢:由于導體運動而產(chǎn)生的感應電動勢.
方向:右手定則判斷
非靜電力:洛倫茲力的分力
板書
隨堂測驗
課后習題
教學反思
主要采用問答法、討論法和講解法。讓學生在問答的形式中,主動發(fā)表自己的見
解;通過老師的必要講解,鞏固和加深學生對較難問題的理解與掌握。