1 4.5 感生电动势和动生电动势
项目
内容
课题 感生电动势和动生电动势 修改与创新
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、
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
准备 多媒体课件
教学
过程
（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 2 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。
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《大学物理》（8-13章）练习题
（2022年12月） 第八章 气体运动论
1. 气体温度的微观或统计意义是什么？
2. 理想气体状态方程的三种形式？PV=N KT, p=nkT, (n=N/V)
3. 气体的最概然速率、方均根速率、平均速率的关系是什么？
4. 气体分子的平均平动动能的表达式及其意义？
5. 理想气体的内能？
6. 气体分子的平均自由程是指？
7. 单原子分子、刚性双原子分子气体的自由度数目各是多少？
8、理想气体的微观模型是什么？
综合练习
1. 在某容积固定的密闭容器中，盛有A、B、C三种理想气体，处于平衡状态。A种气体的分子数密度为𝑛1，它产生的压强为𝑝1，B种气体的分子数密度为2𝑛1，C种气体的分子数密度为3𝑛1，则混合气体的压强p为 ( )
A. 4𝑝1. ; B. 5𝑝1 ; C. 6𝑝1 ; D. 8𝑝1.
2. 若理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的分子数为 ( )
A. 𝑝𝑉𝑚⁄； B. 𝑝𝑉𝑚𝑇⁄； C. 𝑝𝑉𝑘𝑇⁄; D. 𝑝𝑉𝑅𝑇⁄.
3. 压强为p、体积为V的氢气（视为刚性分子理想气体）的内能为( )
A. 5 2𝑝𝑉； B. 3 2𝑝𝑉； C. 𝑝𝑉； D. 1 2𝑝𝑉。
4 刚性双原子分子气体的自由度数目为（ ）。
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
5．气体温度的微观物理意义是 ：温度是分子平均平动动能的量度；温度是表征大量分子热运动激烈程度的宏观物理量，是大量分子热运动的集体表现；在同一温度下各种气体分子平均平动动能均相等。
电磁感应与电动势的关系
电磁感应是指在磁场变化时引起电场的现象，而电动势则是指在电路中产生电流的驱动力。本文将探讨电磁感应与电动势之间的关系，并阐述相关的理论和应用。
一、电磁感应
电磁感应是一种重要的物理现象，它是由法拉第定律所描述的。当导体处于变化的磁场中时，导体中就会产生感应电 势。这种感应电势的大小与磁场变化率和导体自身的特性有关。
在电磁感应中，导体中的自由电荷受到磁场力的作用，从而产生电动势。法拉第定律给出了磁场变化率与感应电 势之间的定量关系，即感应电 势E与磁通量的变化率之积Φ'成正比：
E = - dΦ / dt
其中E表示感应电势，Φ表示磁通量，dt表示时间的微小变化量。符号负号表示感应电势的方向与磁通量的变化方向相反。
二、电动势
电动势是指在电路中产生电流的驱动力，它是由电源提供的。电源可以是电池、发电机或其他能够产生电势差的装置。电动势的大小取决于电源的特性，例如电池的电压或发电机的输出电压。 在闭合电路中，电动势能够在电路中建立电场，推动电荷在电路中流动从而产生电流。在电路中，电动势通常由电压源表示，其单位是伏特（V）。
三、电磁感应与电动势的关系
电磁感应和电动势之间存在紧密的关系。当导体在变化的磁场中移动或磁场本身变化时，会在导体中引起 感应电 势。这个感应电势可以驱动自由电荷在导体中移动，从而产生电流。
根据法拉第定律，感应电势的大小与磁场变化率成正比，即电动势与磁通量的变化率之间存在定量关系。因此，可以通过改变磁场的强度、导体的速度或磁场方向来调节感应电势的大小。
在实际应用中，电磁感应和电动势的关系被广泛应用于电动发 动机、变压器、感应 炉等设备中。通过改变磁场或导体的运动状态，可以引发感应电 势，从而实现能量转换和电路控制。
四、电磁感应与电动势的应用
电磁感应和电动势的关系在现代科技中具有广泛的应用。下面我们将介绍几个常见的应用实例：
1. 发电机：发电机是将机械能转化为电能的设备，它利用变化的磁场感应导体中的电动势，并通过导线产生电流。这种电动势的产生是基于电磁感应原理的。 2. 变压器：变压器是用来改变交流电压的设备，它利用电磁感应现象来实现电能的传递。通过变化的磁场感应导体中的电动势，变压器能够将电压从一个线圈传递到另一个线圈。
第十三章 电磁感应 电磁场习题
（一） 教材外习题
电磁感应习题
一、选择题：
1．一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时，铜板中出现涡流（感应电流），则涡流将 （A）加速铜板中磁场的增加 （B）减缓铜板中磁场的增加
（C）对磁场不起作用 （D）使铜板中磁场反向
（ ） 2．在如图所示的装置中，当把原来静止的条形磁铁从螺线管中按图示情况抽出时，
（A）螺线管线圈中感生电流方向如A点处箭头所示。 （B）螺线管右端感应呈S极。
（C）线框EFGH从图下方粗箭头方向看去将逆时针旋转。
（D）线框EFGH从图下方粗箭头方向看去将顺时针旋转。
（ ）
3．在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈，开始时线圈与导线在同一平面内，且
线圈中两条边与导线平行，当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方向的平动时，线圈
中的感应电流 （A）以情况Ⅰ中为最大 （B）以情况Ⅱ中为最大 （C）以情况Ⅲ中为最大 （D）在情况Ⅰ和Ⅱ中相同
（ ）
4．如图所示，一矩形金属线框，以速度v从无场空间进入一均匀磁场中，然后又从磁场中出来，到无场空间中。不计线圈的自感，下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系？（从线圈刚进入磁场时刻开始计时，I以顺时针方向为正）
5．如图，一矩形线框（其长边与磁场边界平行）以匀速v自左侧无场区进入均匀磁场又穿
出，进入右侧无场区，试问图（A）—（E）中哪一图象能最合适地表示线框中电流i随时
间t的变化关系？（不计线框自感） （ ）
6．在一个塑料圆筒上紧密地绕有两个完全相同的线圈aa和bb，当线圈aa和bb如图（1）
绕制时其互感系数为M1，如图（2）绕制时其互感系数为M2，M1与M2的关系是 （A）M1 = M2 ≠ 0 （B）M1 = M2 = 0
（C）M1 ≠ M2，M2=0 （D）M1≠M2，M2≠0
（ ）
7．真空中两根很长的相距为2a的平行直导线与电源组成闭合回路如图。已知导线中的电流
