1、14.5 电磁感应现象的两类情况预习案出题人:侯振坚 审题人: 高二物理组 时间:2013-3预习目标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:理解感生电动势与动生电动势的概念3情感态度与价值观:(1)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。(2)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。预习重点会判断动生电动势的方向,并计算它的大小。预习难点了解电磁感应规律的一般应用,会联系科技实例进行分析。自主预习 一、电磁感应现象中的感生电场1.变化的磁场在空间产生一种电场- 2. 使电荷受到作
2、用力做定向移动3.感生电动势的非静电力 二、电磁感应现象中的洛伦兹力导线两端存在感应电动势,在这种情况下,非静电力与 有关。自主检测1、某空间出现了如图 5 所示的一组闭合的电场线,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 方向磁场在迅速增强 D沿 BA 方向磁场在迅速减弱2、如图所示,导体 AB 在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势,因而在电路中有电流通过下列说法中正确的是( )A因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B动生电动势的产生与洛伦兹力有关C动生电动势的产生与电场力有关D动生电动势和感生电动势的产生原因是一样的 法拉第电磁感应定律
3、课后巩固检测1关于电磁感应,下列说法中正确的是( )A导体相对磁场运动,一定会产生电流 B导体切割磁感线,一定会产生电流C闭合电路切割磁感线就会产生电流 D穿过电路的磁通量发生变化,电路中就一定会产生感应电动势2将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处,不发生变化的物理量有 ( )A. 磁通量的变化率 B. 应电流的大小 C. 流过导体横截面的电荷量 D. 通量的变化量23、如图:小线圈 N位于大线圈 M中,二者共轴共面。 M与二平行导体轨道相连接,金属杆 l与导轨接触良好,并位于匀强磁场中,要使N中产生逆时针方向的电流,下列做法中可行的是( )A杆l向右匀速运动 B杆向左匀速运动C杆l
4、向右加速运动 D杆向右减速运动4、如下图所示,abcd 是一个固定的 U 型金属框架,ab 和 cd 边都很长,bc 边长为 l,框架的电阻可不计,ef 是放置在框架上与 bc 平行的导体杆,它可在框架上自由滑动(无摩擦),它的电阻为 R.现沿垂直于框架平面的方向加一恒定的匀强磁场,磁感应强度为 B,方向垂直于纸面向里,已知以恒力 F 向右拉导体 ef 时,导体杆最后匀速滑动,求匀速滑动时的速度.5、如图所示,宽 L=0.5m 的平行长金属导轨与水平面夹角 =37,与导轨平面垂直的匀强磁场磁感应强度 B=1.0T,质量 m=100g 的金属棒 ab 垂直两导轨放置,其电阻r=1,与导轨间动摩擦
5、因数 =0.25,两导轨由 R=9 的电阻在下端相连,导轨及导轨与 ab 棒接触电阻不计(取 sin37=0.6,cos37=0.8,g=10ms2),求:(1)当 ab 沿轨道向下运动,速度 v=10ms 时,ab 棒运动的加速度。(2)ab 棒沿轨道下滑的最大速度。(3)ab 棒以最大速度运动时,重力对 ab 棒做功的功率,ab 棒产生的电功率以及输出电功率。3磁场变强4.5 电磁感应现象的两类情况导学案出题人:侯振坚 审题人: 高二物理组 时间:2013-3学习目标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:理解感生电动势与动生电动势的
6、概念3情感态度与价值观:(1)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。(2)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。学习重点会判断动生电动势的方向,并计算它的大小。学习难点了解电磁感应规律的一般应用,会联系科技实例进行分析。课堂探究过程一、电磁感应现象中的感生电场如图:一个 200 匝、面积为 20cm2在圆形线圈,放在匀强磁场中,磁场的方向与线圈平面垂直,磁感应强度在 0.05s 内由 0.1T 增加到 0.5T。在此过程中:问题 1:磁场变强会使线圈中产生什么方向的感应电流?问题 2:电流是电荷的定向移动产生的,为什么自由电荷会发生
7、移动的?扩展:感生电场方向的判断:例题 1:如图所示,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应电动势,下列说法中正确的是( )A磁场变化时,会在在空间中激发一种感生电场 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以上说法都不对二、电磁感应现象中的洛伦兹力如图所示:有导线 CD 长 0.15m,在磁感应强度为 0.8T 的匀强磁场中,以 3m/S 的速度做切割磁感线运动,导线垂直磁感线,运动方向跟磁感线及直导线均垂直.思考下列问题: 1、自由电荷会随着导体棒运动,并因此受到洛伦兹力。导体中自由电荷的合运动在空间大致沿什么方向?为了方便,
8、可以认为导体中的自由电荷是正电荷。2、导体棒一直运动下去,自由电荷是否也会沿着导体棒一直运动下去?为什么?3、导体棒的哪端电势比较高?4、如果用导线把 C、D 两端连到磁场外的一个用电器上,导体棒中电流是沿什么方向的?例题 2:如图所示,导体 AB 在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势,因而在电路中有电流通过,下列说法中正确的是( )A因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B动生电动势的产生与洛仑兹力有关C动生电动势的产生与电场力有关D动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的4三当堂检测1如图,水平面上一个固定的带有光滑凹槽的绝缘圆环里,有一带正电小球在做圆周运动,匀强磁场垂直于水平面,
9、当磁感应强度均匀增大时,此小球的动能将( )A不变 B增加 C减少 D以上情况都可能2如图,水平面上有两根相距 0.5m 的足够长的平行金属导轨 MN 和 PQ,它们的电阻可忽略不计,在 M 和 P 之间接有阻值为 R 3.0 的定值电阻,导体棒 ab 长0.5m,其电阻为 r 1.0 ,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,B0.4T。现使 ab 以 v10ms 的速度向右做匀速运动。(1)a b 哪点电势高? a b 两点间的电压多大?(2)维持 a b 做匀速运动的外力多大?(3)a b 向右运动 1m 的过程中,外力做的功是多少?电路中产生的热量是多少? 3如图所示,面积为 0.2 m2的 100 匝线圈处在匀强磁场中,磁场方问垂直于线圈平面,已知磁感应强度随时间变化的规律为 B=(2+0.2 t)T,定值电阻 R1=6,线圈电阻R2=4,求:(1)磁通量变化率,回路的感应电动势;(2)判断 a,b 两点电势的高低;(3)求 b、 a 两点间电势差。四、课堂小结课后反思我学会了: 目前我的疑问是: 4