新人教版高中物理精品教案：45感生電動勢和動生電動勢

1、高中物理教案主備人 第 6 頁 共 6 頁第五節(jié)感生電動勢和動生電動勢（一）知識與技能1知道感生電場。2知道感生電動勢和動生電動勢及其區(qū)別與聯(lián)系。（二）過程與方法通過同學(xué)們之間的討論、研究增強對兩種電動勢的認知深度，同時提高學(xué)習(xí)物理的興趣。（三）情感、態(tài)度與價值觀通過對相應(yīng)物理學(xué)史的了解，培養(yǎng)熱愛科學(xué)、尊重知識的良好品德。教學(xué)重點感生電動勢與動生電動勢的概念。教學(xué)難點對感生電動勢與動生電動勢實質(zhì)的理解。教學(xué)方法討論法，講練結(jié)合法教學(xué)用具：計算機，投影儀。教學(xué)過程（一）引入新課教師：我們在恒定電流以章中學(xué)過電源和電動勢。大家回顧一下，什么是電源？什么是電動勢？學(xué)生甲：電源是通過非靜電力做功把其他

2、形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。學(xué)生乙：如果電源移送電荷q時非靜電力所做的功為w，那么w與q的比值，叫做電源的電動勢。用e表示電動勢，則：教師：同學(xué)們回答得很好。教師：電源有好多種，比如干電池、手搖發(fā)電機等。請分別說出這些電源中的非靜電力作用和能量轉(zhuǎn)化情況。學(xué)生：干電池中的非靜電力是化學(xué)作用，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；手搖發(fā)電機的非靜電力是電磁作用，把機械能轉(zhuǎn)化為電能。教師：不同的電源，非靜電力可能不同，但從能量轉(zhuǎn)化的角度看，他們所起的作用是相同的，都是把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能。從這個角度看，電源的電動勢所描述的物理意義是什么？請舉例說明。學(xué)生：電動勢描述了電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，即表征非靜電力對自

3、由電荷做功的本領(lǐng)。不如，干電池的電動勢是1.5v，表示把1c正電荷從電源負極搬到正極，非靜電力做功1.5 j，而蓄電池電動勢是2.0v，表示把1c正電荷從電源負極搬到正極，非靜電力做功2.0 j，我們說蓄電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比干電池大。教師：同學(xué)們說得很好。教師：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，要產(chǎn)生電流，必須有感應(yīng)電動勢。這種情況下，哪一種作用扮演了非靜電力的角色呢？下面我們就來學(xué)習(xí)相關(guān)的知識。（二）進行新課1、感應(yīng)電場與感生電動勢教師：投影教材圖4.5-1，穿過閉會回路的磁場增強，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。是什么力充當(dāng)非靜電力使得自由電荷發(fā)生定向運動呢？英國物理學(xué)家麥克斯韋認為，磁場變化時在空間激發(fā)

4、出一種電場，這種電場對自由電荷產(chǎn)生了力的作用，使自由電荷運動起來，形成了電流，或者說產(chǎn)生了電動勢。這種由于磁場的變化而激發(fā)的電場叫感生電場。感生電場對自由電荷的作用力充當(dāng)了非靜電力。由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，叫做感生電動勢。教師：感生電場的方向應(yīng)如何判斷？提示：大家回想一下，感應(yīng)電流的方向如何判斷？電流的方向與電荷移動的方向有何關(guān)系？學(xué)生：感應(yīng)電流的方向用楞次定律判定。電流的方向與正電荷移動的方向相同。感生電場的方向與正電荷受力的方向相同，因此，感生電場的方向也可以用楞次定律判定。教師：若導(dǎo)體中的自由電荷是負電荷，能否用楞次定律判定？學(xué)生：能。因為負電荷的運動可以等效為正電荷在反方向上的運動

5、。教師：下面通過例題看一下這方面的應(yīng)用。（投影）教師：被加速的電子帶什么電？學(xué)生：負電教師：電子逆時針運動，等效電流方向如何？學(xué)生：順時針。教師：加速電場的方向如何？學(xué)生：順時針。教師：使電子加速的電場是什么電場？學(xué)生：感生電場。教師：電磁鐵的磁場怎樣變化才能產(chǎn)生順時針方向的感生電場？為什么？學(xué)生：增強。因為感應(yīng)電流的磁場方向與電磁鐵的磁場方向相反。感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的變化。感生電場是磁場變強引起的。因此，電磁鐵的電流變大才能使電子加速。教師：如果電流的方向與圖示方向相反，請自己判斷一下，為使電子加速，電流又應(yīng)怎樣變化？學(xué)生：按照上面的判斷步驟獨立分析。學(xué)生代表發(fā)言。教師：傾聽學(xué)生的發(fā)言

6、，進行點評。2、洛倫茲力與動生電動勢教師：（投影）思考與討論。教師：引導(dǎo)學(xué)生分組討論，選出代表發(fā)表見解。學(xué)生：思考、討論，發(fā)表見解。學(xué)生甲：1導(dǎo)體中自由電荷（正電荷）具有水平方向的速度，由左手定則可判斷受到沿棒向上的洛倫茲力作用，其合運動是斜向上的。學(xué)生乙：2自由電荷不會一直運動下去。因為c、d兩端聚集電荷越來越多，在cd棒間產(chǎn)生的電場越來越強，當(dāng)電場力等于洛倫茲力時，自由電荷不再定向運動。學(xué)生丙：3c端電勢高。學(xué)生?。?導(dǎo)體棒中電流是由d指向c的。教師：一段導(dǎo)體切割磁感線運動時相當(dāng)于一個電源，這時非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。由于導(dǎo)體運動而產(chǎn)生的電動勢叫動生電動勢。教師：如圖所示，導(dǎo)體棒運動過程中

7、產(chǎn)生感應(yīng)電流，試分析電路中的能量轉(zhuǎn)化情況。學(xué)生：導(dǎo)體棒中的電流受到安培力作用，安培力的方向與運動方向相反，阻礙導(dǎo)體棒的運動，導(dǎo)體棒要克服安培力做功，將機械能轉(zhuǎn)化為電能。（三）課堂總結(jié)、點評教師活動：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學(xué)生活動：認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。點評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。（四）實例探究感生電場與感生電動勢【例1】 磁場變強如

8、圖所示，一個閉合電路靜止于磁場中，由于磁場強弱的變化，而使電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，下列說法中正確的是（ ）a磁場變化時，會在在空間中激發(fā)一種電場b使電荷定向移動形成電流的力是磁場力c使電荷定向移動形成電流的力是電場力d以上說法都不對解析：根據(jù)麥克斯韋理論，變化的磁場產(chǎn)生電場，處在其中的導(dǎo)體，其內(nèi)部的自由電荷在電場力作用下定向移動形成電流。答案：ac洛侖茲力與動生電動勢【例2】如圖所示，導(dǎo)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?qū)w運動而產(chǎn)生的感應(yīng)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(guān)c動生電動勢的產(chǎn)生與電場力有關(guān)d動生電動勢和感生電動勢產(chǎn)生的原因是一樣的解析：如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體向右運動時，其內(nèi)部的自由電子因受向下的洛侖茲力作用向下運動，于是在棒的b端出現(xiàn)負電荷，而在棒的