高二物理家教教案_電磁感應-資料下載頁

　　

【正文】 ，A逐漸變亮C．AB一齊亮，然后A熄滅D．A、B一齊亮．然后A逐漸變亮．B的亮度不變【錯解分析】錯解：當電鍵閉合時．A燈與線圈L串聯，B燈與R串聯后分別并聯于電源兩端。雖然K閉合瞬間線圈會產生自感，即阻礙通過線圈支路電流的的增加。但A燈與L串聯后并聯接在電源上。電源兩端有電壓，就會有電流，所以AB都應該同時亮起來。只是閉合K的瞬間A燈不能達到應有的電流而亮度發暗。K閉合一段時間后兩燈達到同樣的亮度。所以A燈逐漸變亮，B燈亮度不發生變化，選D。選擇D選項時對自感現象理解不夠。在K閉合的瞬間，通過每盞燈的電流到底怎樣變化不清楚。【正確解答】電鍵閉合的瞬間，線圈由于自感產生自感電動勢，其作用相當于一個電源。這樣對整個回路而言相當于兩個電源共同作用在同一個回路中。兩個電源各自獨立產生電流，實際上等于兩個電流的疊加。根據上述原理可在電路中標出兩個電源各自獨立產生的電流的方向。圖1123a、b是兩電源獨立產生電流的流向圖，C圖是合并在一起的電流流向圖。由圖可知、在A燈處原電流與感應電流反向，故A燈不能立刻亮起來。在B燈處原電流與感應電流同向，實際電流為兩者之和，大于原電流。故B燈比正常發光亮（因正常發光時電流就是原電流）。隨著自感的減弱，感應電流減弱，A燈的實際電流增大，B燈實際電流減少，A變亮，B燈變暗，直到自感現象消失，兩燈以原電流正常發光。應選B。例17 在如圖11－24所示的水平導軌上（摩擦、電阻忽略不計），有豎直向下的勻強磁場，磁感強度B，導軌左端的間距為L1=4L0，右端間距為L2=L0。今在導軌上放置AC，DE兩根導體棒，質量分別為m1=2m0，m2=m0，電阻R1=4R0，R2=R0。若AC棒以初速度V0向右運動，求AC棒運動的過程中產生的總焦耳熱QAC，以及通過它們的總電量q。【錯解分析】錯解：AC棒在磁場力的作用下，做變速運動。運動過程復雜，應從功能關系的角度來分析。由于沒有摩擦，最后穩定的狀態應為兩棒做勻速運動。根據動量守恒定律m1v0=（m1＋m2）v′整個回路產生的焦耳熱因為R1=4R0，R2=R0。所以AC棒在運動過程中產生的焦耳熱對AC棒應用動量定理：BIL1△t=m1v′－m1v0AC棒在磁場力的作用下做變速運動，最后達到運動穩定，兩棒都做勻速運動的分析是正確的。但是以此類推認為兩棒的運動速度相同是錯誤的。如果兩棒的速度相同則回路中還有磁通量的變化，還會存在感應電動勢，感應電流還會受到安培力的作用，AC，DE不可能做勻速運動。【正確解答】由于棒L1向右運動，回路中產生電流，Ll受安培力的作用后減速，L2受安培力加速使回路中的電流逐漸減小。只需v1，v2滿足一定關系，兩棒做勻速運動。兩棒勻速運動時，I=0，即回路的總電動勢為零。所以有 BLlv1=BL2v2再對DE棒應用動量定理BL2I△t = m2v2【小結】以前我們做過類似的題。那道題中的平行軌道間距都是一樣的。有一些同學不假思索，把那道題的結論照搬到本題中來，犯了生搬硬套的錯誤。差異就是矛盾。兩道題的差別就在平行導軌的寬度不一樣上。如何分析它們之間的差別呢？還是要從基本原理出發。平行軌道間距一樣的情況兩根導體棒的速度相等，才能使回路中的磁通量的變化為零。本題中如果兩根導軌的速度一樣，由于平行導軌的寬度不同導致磁通量的變化不為零，仍然會有感應電流產生，兩根導體棒還會受到安培力的作用，其中的一根繼續減速，另一根繼續加速，直到回路中的磁通量的變化為零，才使得兩根導體棒做勻速運動。抓住了兩道題的差異之所在，問題就會迎刃而解。例18 如圖 11－25所示光滑平行金屬軌道abcd，軌道的水平部分bcd處于豎直向上的勻強磁場中，bc部分平行導軌寬度是cd部分的2倍，軌道足夠長。將質量相同的金屬棒P和Q分別置于軌道的ab段和cd段。P棒位于距水平軌道高為h的地方，放開P棒，使其自由下滑，求P棒和Q棒的最終速度。【錯解分析】錯解：設P，Q棒的質量為m，長度分別為2L和L，磁感強度為B，P棒進入水平軌道的速度為v0，對于P棒，運用機械能守恒定律得當P棒進入水平軌道后，切割磁感線產生感應電流。P棒受到安培力作用而減速，Q棒受到安培力而加速，Q棒運動后也將產生感應電動勢，與P棒感應電動勢反向，因此回路中的電流將減小。最終達到勻速運動時，回路的電流為零，所以 εp=εQ即2BLvp=BLvQ2vp=vQ對于P，Q棒，運用動量守恒定律得到 mv0=mvp+mvQ錯解中對P，Q的運動過程分析是正確的，但在最后求速度時運用動量守恒定律出現錯誤。因為當P，Q在水平軌道上運動時，它們所受到的合力并不為零。Fp=2BIL，FQ=BIL（設I為回路中的電流），因此P，Q組成的系統動量不守恒。【正確解答】設P棒從進入水平軌道開始到速度穩定所用的時間為△t，P，Q對PQ分別應用動量定理得【小結】運用動量守恒定律和機械能守恒定律之前，要判斷題目所給的過程是否滿足守恒的條件。動量守恒的條件是：系統所受的合外力為零，或者是在某一方向上所受的合外力為零，則系統在該方向上動量的分量守恒。第五篇：(精品)高二物理選修32第四章第5節《電磁感應規律的應用》教案學校：臨清實高 學科：物理 編寫人：劉瞻審稿人：侯智斌選修32第四章第5節《電磁感應規律的應用》一、教材分析由感生電場產生的感應電動勢—感生電動勢，由導體運動而產生的感應電動勢—動生電動勢。這是按照引起磁通量變化的原因不同來區分的。感生電動勢與動生電動勢的提出，涉及到電磁感應的本質問題，但教材對此要求不高。教學中要讓學生認識到變化的磁場可以產生電場，即使沒有電路，感生電場依然存在，這是對電磁感應現象認識上的飛躍。二、教學目標1．知識目標：（1）．知道感生電場。（2）．知道感生電動勢和動生電動勢及其區別與聯系。2．能力目標：理解感生電動勢與動生電動勢的概念 3．情感、態度和價值觀目標：（1）。通過同學們之間的討論、研究增強對兩種電動勢的認知深度，同時提高學習物理的興趣。（2）。通過對相應物理學史的了解，培養熱愛科學、尊重知識的良好品德。三、教學重點難點重點：感生電動勢與動生電動勢的概念。難點：對感生電動勢與動生電動勢實質的理解。四、學情分析學生學習了《楞次定律》、《法拉第電磁感應定律》內容之后，本節重點是使學生理解感生電動勢和動生電動勢的概念，因此要想方設法引導學生通過課前預習和課堂上的探究性學習來達到這個目的。五、教學方法1．分組探究討論法，講練結合法2．學案導學：見后面的學案。3．新授課教學基本環節：預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發導學案、布置預習六、課前準備1．學生的學習準備：結合本節學案來預習本節課本內容。2．教師的教學準備：多媒體課件制作，課前預習學案，課內探究學案，課后延伸拓展學案。3．教學環境的設計和布置：以學習小組為單位課前預習討論兩個重要概念及其實質。七、課時安排：1課時八、教學過程(一)預習檢查、總結疑惑檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑，使教學具有了針對性。（二）情景導入、展示目標。什么是電源？什么是電動勢？電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉化為電能的裝置。W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q，叫做電E=源的電動勢。用E表示電動勢，則：Wq在電磁感應現象中，要產生電流，必須有感應電動勢。這種情況下，哪一種作用扮演了非靜電力的角色呢？下面我們就來學習相關的知識。設計意圖：步步導入，吸引學生的注意力，明確學習目標。（三）合作探究、精講點撥。感應電場與感生電動勢，穿過閉會回路的磁場增強，在回路中產生感應電流。是什么力充當非靜電力使得自由電荷發生定向運動呢？英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時在空間激發出一種電場，這種電場對自由電荷產生了力的作用，使自由電荷運動起來，形成了電流，或者說產生了電動勢。這種由于磁場的變化而激發的電場叫感生電場。感生電場對自由電荷的作用力充當了非靜電力。由感生電場產生的感應電動勢，叫做感生電動勢。洛倫茲力與動生電動勢（投影）思考與討論。1．導體中自由電荷（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。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棒間產生的電場越來越強，當電場力等于洛倫茲力時，自由電荷不再定向運動。3．C端電勢高。4．導體棒中電流是由D指向C的。一段導體切割磁感線運動時相當于一個電源，這時非靜電力與洛倫茲力有關。由于導體運動而產生的電動勢叫動生電動勢。如圖所示，導體棒運動過程中產生感應電流，試分析電路中的能量轉化情況。導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，阻礙導體棒的運動，導體棒要克服安培力做功，將機械能轉化為電能。（四）實例探究 感生電場與感生電動勢【例1】 如圖所示，一個閉合電路靜止于磁場中，由于磁場強弱的變化，而使電路中產生了感應電動勢，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 洛侖茲力與動生電動勢【例2】如圖所示，導體AB在做切割磁感線運動時，將產生一個電動勢，因而在電路中有電流通過，下列說法中正確的是（）A．因導體運動而產生的感應電動勢稱為動生電動勢 B．動生電動勢的產生與洛侖茲力有關 C．動生電動勢的產生與電場力有關D．動生電動勢和感生電動勢產生的原因是一樣的解析：如圖所示，當導體向右運動時，其內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端出現負電荷，而在棒的 A端顯示出正電荷，所以A端電勢比 B端高．棒 AB就相當于一個電源，正極在A端。綜合應用【例3】如圖所示，兩根相距為L的豎直平行金屬導軌位于磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，導軌電阻不計，另外兩根與上述光滑導軌保持良好接觸的金屬桿ab、cd質量均為m，電阻均為R，若要使cd靜止不動，則ab桿應向_________運動，速度大小為_______，作用于ab桿上的外力大小為____________ 答案：磁場變強2mgR2mg 22BL（四）反思總結，當堂檢測。教師組織學生反思總結本節課的主要內容，并進行當堂檢測。設計意圖：引導學生構建知識網絡并對所學內容進行簡單的反饋糾正。（課堂實錄）（五）發導學案、布置預習。結合學案進一步加深對相關概念的理解和記憶，練習學案習題，并完成本節的課后練習及課后延伸拓展作業。設計意圖：布置下節課的預習作業，并對本節課鞏固提高。教師課后及時批閱本節的延伸拓展訓練。九、板書設計一、感應電場與感生電動勢磁場的變化而激發的電場叫感生電場。感生電場對自由電荷的作用力充當了非靜電力。由感生電場產生的感應電動勢，叫做感生電動勢。二、洛倫茲力與動生電動勢一段導體切割磁感線運動時相當于一個電源，這時非靜電力與洛倫茲力有關。由于導體運動而產生的電動勢叫動生電動勢。十、教學反思十一、學案設計(見下頁)