【教育资料】江苏省赣榆高级中学度人教高二物理选修324.5电磁感应的两类情况互感和自感导学案(无答案)学

第5节电磁感应现象的两类情况典型考点一电磁感应现象中的感生电场的理解1.(多选)下列说法中正确的是()A.感生电场由变化的磁场产生B.恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场C.感生电场的方向也同样可以用楞次定律和安培定则来判定D.感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定是沿逆时针方向2.某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，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方向磁场恒定不变D.沿BA方向磁场在迅速减弱典型考点二电磁感应现象中的洛伦兹力的理解3.下列说法中正确的是()A.动生电动势是洛伦兹力对导体中自由电荷做功而引起的B.因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功，所以动生电动势不是由洛伦兹力而产生的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、方向相反典型考点三电势高低判断以及电势差的计算4.如图甲所示，圆形线圈M 的匝数为100匝，它的两个端点a 、b 与理想电压表相连，线圈中磁场方向如图甲所示，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，则ab 两点的电势高低与电压表读数为( )A.φa >φb,40 VB.φa >φb,20 VC.φa <φb,40 VD.φa <φb,20 V 典型考点四 感生电动势的计算5.如图所示，一正方形线圈的匝数为n ，边长为a ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在Δt 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B 均匀增大到2B ，在此过程中，线圈中产生的感应电动势为( )A.nBa 22ΔtB.Ba 22ΔtC.nBa 2ΔtD.2nBa 2Δt典型考点五 动生电动势的计算6.如图所示，导体AB 的长为2R ，绕O 点以角速度ω匀速转动，OB 长为R ，且OBA 三点在一条直线上，有一磁感应强度为B 的匀强磁场充满转动平面，且与转动平面垂直，则导体AB 产生的感应电动势大小为( )A.12BωR 2B.2BωR 2C.4BωR 2D.6BωR 21. (2018·湖南岳阳市一中期中考试)现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。

电磁感应现象的两种情况教学目标1. 知识与技能(1)了解感生电场，会解释感生电动势的产生原因． (2)了解动生电动势的产生条件和洛伦兹力的关系．(3)掌握两种感应电动势的区别与联系，会应用分析实际问题． (4)了解电磁感应规律的一般应用，会分析科技实例． 2. 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． 3. 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． 教学重点难点感生电动势与动生电动势的概念。

对感生电动势与动生电动势实质的理解。

教学方法与手段以类比为先导，引领学生在复习干电池电动势中非静电力作用的基础上，说明感应电场和洛伦兹力在产生感应电动势中的作用，并能应用感生电动势和动生电动势解答相关问题。

类比讨论学习为主，发动学生对电子感应加速器的讨论从而加深理解。

课前准备多媒体课件、实物投影仪、视频片断。

导入新课[事件1]教学任务：复习提问，导入新课。

师生活动：情景导入，放映PPT 课件展示提问的问题。

一、复习提问：1．法拉第电磁感应定律的内容是什么？数学表达式是什么？ 答：感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即E ＝n ΔΦΔt。

2．导体在磁场中切割磁感线产生的电动势与什么因素有关，表达式是什么，它成立的条件又是什么？答：导体在磁场中切割磁感线产生的电动势的大小与导体棒的有效长度、磁场强弱、导体棒的运动速度有关，表达式是E＝BLvsinθ，该表达式只能适用于匀强磁场中。

3．干电池中电动势是怎样产生的？参照相关图片，回顾所学电池电动势中有关非静电力做功的知识，其他学生补充。

二、引入新课：在电磁感应现象中，由于引起磁通量的变化的原因不同，感应电动势产生的机理也不同，本节课我们就一起来学习感应电动势产生的机理。

讲授新课[事件2]教学任务：感生电场和感生电动势。

师生活动：学生阅读教材19页“电磁感应现象中的感生电场”部分，分析讨论闭合电路中产生感应电流的原因。

绝密★启用前人教版选修3-2 第5课时 电磁感应现象的两类情况第Ⅰ部分 选择题一、选择题：本题共8小题。

将正确答案填写在题干后面的括号里。

1．下列说法中正确的是( ) A ．感生电场是由变化的磁场产生的 B ．恒定磁场也能在周围空间产生感应电场C ．感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定D ．感生电场的电场线是闭合曲线2．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，会在这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3．如图所示，导体AB 在做切割磁感线运动时，将产生一个感应电动势，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产生的原因是一样的4．如图所示，用铝板制成“U”形框，将一质量为m 的带电小球用绝缘细线悬挂在此框的上方，让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度v 匀速运动，悬线拉力为F T 。

则()A ．悬线竖直，F T ＝mgB ．悬线竖直，F T ＜mgC ．v 选择合适的大小，可使F T ＝0D ．因条件不足，F T 与mg 的大小关系无法确定5．如图所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直纸面向里，磁场上边界b 和下边界d 水平。

在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平。

线圈从水平面a 开始下落。

已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a 、b 之间的距离。

若线圈下边刚通过水平面b 、c (位于磁场中)和d 时，线圈所受到的磁场力的大小分别为F b ，F c 和F d ，则( )A ．F d >F c >F bB ．F c <F d <F bC ．F c >F b >F dD ．F c <F b <F d6．如图，在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d (d>L )的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。

高二物理人教版选修32电磁感应现象的两类情况电磁感应现象的两类情况重/难点重点：感生电动势与动生电动势的概念。

难点：感生电动势和动生电动势产生的原因及相关类型题目的解题技巧。

重/难点分析重点分析：使学生了解感生电场，知道感生电动势产生的原因。

会判断感生电动势的方向。

了解动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系。

会判断动生电动势的方向，并会计算它的大小。

了解电磁感应规律的一般应用，会联系科技实例进行分析。

难点分析：对感生电场的理解：感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。

感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无关。

感生电场的方向根据闭合电路中感应电流的方向确定。

对动生电动势中电荷所受洛伦兹力的理解：运动导体中的自由电荷不仅随导体运动，而且还沿导体定向运动，所以自由电荷所受的洛伦兹力就与合速度垂直。

突破策略一、电磁感应现象中的感生电场如图所示，B增强，那么就会在B的周围产生一个感生电场E。

如果E处空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感D．沿BA方向磁场在迅速减弱解析：根据电磁感应定律，闭合回路中的磁通量变化时，使闭合回路中产生感应电流，该电流可用楞次定律判断。

根据麦克斯韦电磁场理论，闭合回路中产生感应电流，是因为闭合回路中受到了电场力的作用，而变化的磁场产生电场，与是否存在闭合回路没有关系，故空间磁场变化产生的电流方向仍然可用楞次定律判断，四指环绕方向即为感应电流的方向，由此可知A、C两项正确。

答案AC二、电磁感应现象中的洛伦兹力如图所示，导体棒CD在均匀磁场中运动。

(1)自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力。

导体中自由电荷相对纸面的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，自由电荷是否总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？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？解析：(1)导体中自由电荷(正电荷)具有水平方向的速度，由左手定则可判断自由电荷受到沿棒向上的洛伦兹力作用，其相对纸面的运动是斜向上的。

§4-5《电磁感应现象的两类情况》【学习目标】1、了解电磁感应两种情况下电动势的产生机理2、体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神【自主学习】阅读教材．．．．内容，完成自主学习部分。

．．．．．．．．．．．．1、电路中电动势的作用实际上是某种 力对自由电荷的作用，使得其他形式的能转化为电能2、电磁感应现象中的感生电场：变化的磁场在周围空间激发出 ，在此空间的闭合导体中，计算电动势的公式为3、电磁感应现象中的洛伦兹力：一段导体在磁场中做切割磁感线运动时，该导体内的自由电荷在 力的作用下定向运动形成感应电流，或者说导体中产生了 。

计算电动势的公式为 。

阅读以下内容，理解两种电动势：在电磁感应现象中，引起磁通量变化的原因不同，一般分为两种：一种是磁场不变，导体运动引起磁通量变化而产生感应电动势，也叫做“动生电动势”，如下图甲所示；另一种是导体不动，由于磁场变化引起磁通量变化而产生感应电动势，也叫感生电动势，如下图乙所示。

请探究一下它们产生感应电动势的机理．产生感应电动势原因分析自主完成以下习题：1、某电容器电容为1μF ，接一边长为1m 的单匝方形线圈，所加匀强磁场正以ΔB Δt＝0.1T/s 的变化率均匀变大．问：(1)电容器哪个极板为正极板？(2)电容器上的电荷量多大？2、如图所示，一金属方框abcd 从离磁场区域上方高h 处自由落下，然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中，在进入磁场的过程中，可能发生的情况是A ．线框做加速运动，加速度a <gB ．线框做匀速运动C．线框做减速运动 D．线框会跳回原处【合作探究】小组探究，统一答案，进行分组展示．．．．．．．．．．．．．．．．。

1、在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t发生如图乙所示变化时，下图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是2、如图所示，把一个矩形线圈从有边界的匀强磁场中匀速拉出，第一次速度为v1，第二次速度为v2，且v2＝2v1，则两情况下拉力的功之比W1 ︰W2 ＝_____，拉力的功率之比P1 ︰P2 ＝_____，线圈中产生的焦耳热之比Q1︰Q2 ＝_____。