x-wl-3-1-3.5《电磁感应现象的两类情况》 联系客服

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襄阳一中 高二年级 导学提纲 物理选修3-2 编写:胡天兵 审核:李建伟 使用时间 1月第1周 姓名: 考号:

(第二部分) 第四章 第5节 电磁感应现象的两类情况

一、学习目标

1.了解感生电场,知道感生电动势产生的原因。会判断感生电动势的方向,并会计算它的大小;

2.了解动生电动势产生的原因以及与洛伦兹力的关系。会判断感生电动势的方向,并会计算它的大小; 3.了解电磁感应规律的一般应用,会联系科技实例进行分析。 二、学法指导

通过讨论、探究两种电动势产生的机理,增强学生对两种电动势的认知深度。 三、知识链接

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,这种电场与静电场不同,我们把它叫做感生电场。它对自由电荷产生力的作用,使自由电荷运动起来,闭合电路中形成电流,或者说产生了电动势。电动势的作用是某种非静电力对自由电荷的作用,在电磁感应现象中,情况不同非静电力不同。 四、自测试题 (第一部分)

(一)感应电场与感生电动势

1.如图一个闭合回路静止与磁场中,若穿过闭合回路的磁场增强,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?

2.假定导体中的自由电荷是正电荷,它们的运动方向就是感应电流的方向,也就是 的方向, 感生电场的方向与磁场的方向和强弱变化情况有关,我们可以根据 和 来确定它们的关系。

例题:现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图所示,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图,下图为真空室的俯视图,如果上向下看,电子沿逆时针方向运动,那么当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时,电流的大小应该怎样变化才能使电子加速?如果电流的方向与图示方向相反,为使电子加速,电流又应怎样变化? 分析:

(二)洛伦兹力与动生电动势

如图所示,导体棒CD在均匀磁场中切割磁感线运动。

1.自由电荷随着导体棒运动,因而受到洛伦兹力。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,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?

我的结论:导体在做切割磁感线运动时相当一个 ,非静电力与 有关。

1.下列说法中正确的是 ( )

A.动生电动势的产生与洛伦兹力有关

B.因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功,所以动生电动势的产生与洛伦兹力无关 C.动生电动势的方向可以由右手定则来判定

D.导体棒切割磁感线产生感应电流,受到的安培力一定与受到的外力大小相等、方向相反

2.如图甲所示,100匝的线圈(为表示线圈的绕向,图中只画了两匝)两端A、B与一个电压表相连.线圈内有垂直纸面向里的匀强磁场,线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化. (1)电压表的读数是多少?

(2)A、B两端,哪端应该与电压表的正接线柱相接?

问题记录:_______________________________________________________________

五、当堂检测

1. 如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场。则:第二次进入与第一次进入时 A.线圈中电流之比为1:1 B.外力做功的功率之比为4:1 C.线圈中产生热量之比为2:1

D.通过导线横截面电荷量之比为2:1

2.如图所示,竖直向上的匀强磁场在初始时刻的磁感应强度B0=0.5T,并且以=1T/s在增加,水平导轨的电阻和摩擦阻力均不计,导轨宽为0.5m,左端所接电阻R=0.4Ω。在导轨上l=1.0m处的右端搁一金属棒ab,其电阻R0=0.1Ω,并用水平细绳通过定滑轮吊着质量为M=2kg 的重物,欲将重物吊起,问: (1)感应电流的方向(请将电流方向标在本题图上)以及感应电流的大小; (2)经过多长时间能吊起重物。

六、知识清单

1.知道感生电动势产生的原因。会判断感生电动势的方向,并会计算它的大小。

2.知道动生电动势产生的原因以及与洛伦兹力的关系。会判断感生电动势的方向,并会计算它的大小。

七、日清反思

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