人教版高中物理选修3-2教案(3)

2019-04-02 17:41

A、a先于b B、b先于a C、a、b同时落地 D、无法判定

例3、如图,电容器PQ的电容为10?F,垂直于回路的磁场的磁感应强度以5?10-3T/s的变化率均匀增加,回路面积为10-2m2。则PQ两极电势差的绝对值为 V。P极所带电荷的种类为 ,带电量为 C。 三、练习与作业

1、一根沿东西方向的水平导线,在赤道上空自由落下的过程中,导线上各点的电势 A、东端最高 B、西端最高 C、中点最高 D、各点一样高

2、如右图,匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里,a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点,现用外力作用在上述四点,将线圈拉成正方形,设线圈导线不可伸长,且线圈仍处于原先所在的平面内,则在线圈发生形变的过程中 A、线圈中将产生abcd方向的感应电流 B、线圈中将产生adcb方向的感应电流

C、线圈中将产生感应电流的方向先是abcd,后是adcb D、线圈中无感应电流

3、如右图,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与一圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合。为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式应是

A、 N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动 B、S极向纸内,N极向纸外,使磁铁绕O点转动 C、使磁铁在线圈平面内绕O点顺时针转动 D、使磁铁在线圈平面内绕O逆时针转动

4、如右图,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合距形导线框,E是电源,当滑线变阻器R的滑片P自左向右滑行时,线框ab将

A、保持静止不动 B、沿逆时针方向转动 C、沿顺时针方向转动

D、 发生转动,但电源极性不明,无法确定转动方向。

4.5 感生电动势和动生电动势

教学目标

(一)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。 (二)过程与方法

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。 (三)情感、态度与价值观

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。 教学重点、难点

教学重点:感生电动势与动生电动势的概念。

教学难点:对感生电动势与动生电动势实质的理解。 教学方法

讨论法,讲练结合法 教学手段 多媒体课件 教学活动

(一)引入新课

什么是电源?什么是电动势?

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。

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W/q,叫做电源的电动势。用E表示电动势,则:E=w/q

在电磁感应现象中,要产生电流,必须有感应电动势。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。

(二)进行新课

1、感应电场与感生电动势

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,叫做感生电动势。

例题:教材P22,例题分析 2、洛伦兹力与动生电动势

(投影)教材P23的〈思考与讨论〉

1.导体中自由电荷(正电荷)具有水平方向的速度,由左手定则可判断受到沿棒向上的洛伦兹力作用,其合运动是斜向上的。

2.自由电荷不会一直运动下去。因为C、D两端聚集电荷越来越多,在CD棒间产生的电场越来越强,当电场力等于洛伦兹力时,自由电荷不再定向运动。

3.C端电势高。

4.导体棒中电流是由D指向C的。

一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源,这时非静电力与洛伦兹力有关。由于导体运动而产生的电动势叫动生电动势。

如图所示,导体棒运动过程中产生感应电流,试分析电路中的能量转化情况。

导体棒中的电流受到安培力作用,安培力的方向与运动方向相反,阻碍导体棒的运动,导体棒要克服安培力做功,将机械能转化为电能。 (四)实例探究 磁场变强

【例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(AC)

A.磁场变化时,会在在空间中激发一种电场 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

【例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(AB)

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

【例3】如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨电阻不计,另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m,电阻均为R,若要使cd静止不动,则ab杆

_ 应向 上运动,速度大小为_2mgR/B2L2_,作用于ab杆上的外力大小为_2mg 巩固练习

1.如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将(B)

A.不变 B.增加 C.减少 D.以上情况都可能

2.穿过一个电阻为lΩ的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均2Wb,则(BD)

A.线圈中的感应电动势一定是每秒减少2V B.线圈中的感应电动势一定是2V

C.线圈中的感应电流一定是每秒减少2A D.线圈中的感应电流一定是2A

周运动,

匀地减少

3.在匀强磁场中,ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动,如图所示,下列情况中,能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是(C)

A.v1=v2,方向都向右B.v1=v2,方向都向左

C.v1>v2,v1向右,v2向左D.v1>v2,v1向左,v2向右

4.如图所示,面积为0.2m2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+0.2t)T,定值电阻R1=6Ω,线圈电阻R2=4Ω,求:

(1)磁通量变化率,回路的感应电动势;(4V) (2)a、b两点间电压Uab(2.4A)

5.如图所示,在物理实验中,常用“冲击式电流计”来测定通过某闭合电路的电荷量.探测器线圈和冲击电流计串联后,又能测定磁场的磁感应强度.已知线圈匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R,把线圈放在被测匀强磁场中,开始时线圈与磁场方向垂直,现将线圈翻转180°,冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为q,由此可知,被测磁场的磁磁感应强度B=__qR/2nS__

6.如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管,竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球,同时从A、B管上端的管口无初速释放,穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面.下面对于两管的描述中可能正确的是(AD)

A.A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的 B.A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的 C.A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的 D.A管是用胶木制成的,B管是用铝制成的

4.6 互感和自感

一、教学目标: (一)知识与技能

①了解互感和自感现象 ②了解自感现象产生的原因

③知道自感现象中的一个重要概念——自感系数,了解它的单位及影响其大小的因素 (二)过程与方法:

引导学生从事物的共性中发掘新的个性,从发生电磁感应现象的条件和有关电磁感应得规律,提出自感现象,并推出关于自感的规律。会用自感知识分析,解决一些简单的问题,并了解自感现象的利弊以及对它们的防止和利用 (三)情感、态度、价值观

培养学生的自主学习的能力,通过对已学知识的理解实现知识的自我更新,以适应社会对人才的要求

二、重点、难点及解决办法

1.重点:自感现象及自感系数

2.难点:① 自感现象的产生原因分析 ②通、断电自感的演示实验中现象解释 3.解决办法:

通过分析实验电路和直观的演示实验,引导学生运用已学的电磁感应知识进行分析、归纳,再利用电路中的并联规律,从而帮助学生突破本节重点、排除难点。 三.学生活动设计:

启发引导学生利用前面学过的电路知识及电磁感应知识,分析通电自感和断电自感的电路图,预测将会产生的实验现象,然后再通过观察实验现象验证自身的思维,并归纳总结自感现象这一规律产生的原因。

四.教具准备

??通、断电自感演示装置,电池四节(带电池盒)导线若干 五.重点、难点的学习与目标完成过程 引入新课

问题情景:①发生电磁感应的条件是什么?②怎样得到这种条件,也就是让闭合回路中磁通量发生变化?③下面这两种电路中当电键断开和闭合瞬间会发生电磁感应现象吗?如果会发生,它们有什么不同呢? (一)互感现象

1、基本概念:①互感:②互感现象:③互感电动势: 2、互感的理解: (1)、如右图断开、闭合开关瞬间会发生电磁感应吗?(2)这是互感吗?

小结:互感现象不仅发生与绕在同一铁芯上的两个何相互靠近的电路之间。线圈之间,而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。 问题情景:(互感中的能量)另一电路中能量从哪儿来的? 小结:互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。 3、互感的应用和防止: (二)自感现象

1、问题情景:由电流的磁效应可知,线圈通电后周围就有磁场产生,电流变化,则磁场也变化,那么对于这个线圈自身来说穿过它的磁通量在此过程中也发生了变化。是否此时也发生了电磁感应现象呢?我们通过实验来解决这个问题。 2、演示实验:


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