最新感生电动势和动生电动势

第五节 感生电动势和动生电动势（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，讲练结合法教学用具：计算机，投影仪。

教学过程（一）引入新课教师：我们在恒定电流以章中学过电源和电动势。

大家回顾一下，什么是电源？什么是电动势？学生甲：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。

学生乙：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qW ，叫做电源的电动势。

用E 表示电动势，则：qW E 教师：同学们回答得很好。

教师：电源有好多种，比如干电池、手摇发电机等。

请分别说出这些电源中的非静电力作用和能量转化情况。

学生：干电池中的非静电力是化学作用，把化学能转化为电能；手摇发电机的非静电力是电磁作用，把机械能转化为电能。

教师：不同的电源，非静电力可能不同，但从能量转化的角度看，他们所起的作用是相同的，都是把其他形式能转化为电能。

从这个角度看，电源的电动势所描述的物理意义是什么？请举例说明。

学生：电动势描述了电源把其他形式能转化为电能的本领，即表征非静电力对自由电荷做功的本领。

不如，干电池的电动势是1.5V，表示把1C正电荷从电源负极搬到正极，非静电力做功1.5 J，而蓄电池电动势是2.0V，表示把1C正电荷从电源负极搬到正极，非静电力做功2.0 J，我们说蓄电池把化学能转化为电能的本领比干电池大。

教师：同学们说得很好。

教师：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教师：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。

教师：感生电场的方向应如何判断？提示：大家回想一下，感应电流的方向如何判断？电流的方向与电荷移动的方向有何关系？学生：感应电流的方向用楞次定律判定。

电流的方向与正电荷移动的方向相同。

感生电场的方向与正电荷受力的方向相同，因此，感生电场的方向也可以用楞次定律判定。

教师：若导体中的自由电荷是负电荷，能否用楞次定律判定？学生：能。

因为负电荷的运动可以等效为正电荷在反方向上的运动。

教师：下面通过例题看一下这方面的应用。

（投影）教师：被加速的电子带什么电？学生：负电教师：电子逆时针运动，等效电流方向如何？学生：顺时针。

教师：加速电场的方向如何？学生：顺时针。

教师：使电子加速的电场是什么电场？学生：感生电场。

教师：电磁铁的磁场怎样变化才能产生顺时针方向的感生电场？为什么？学生：增强。

因为感应电流的磁场方向与电磁铁的磁场方向相反。

感应电流的磁场阻碍磁通量的变化。

感生电场是磁场变强引起的。

因此，电磁铁的电流变大才能使电子加速。

教师：如果电流的方向与图示方向相反，请自己判断一下，为使电子加速，电流又应怎样变化？学生：按照上面的判断步骤独立分析。

学生代表发言。

教师：倾听学生的发言，进行点评。

2、洛伦兹力与动生电动势教师：（投影）思考与讨论。

教师：引导学生分组讨论，选出代表发表见解。

学生：思考、讨论，发表见解。

学生甲：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。

学生乙：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。

学生丙：3．C端电势高。

学生丁：4．导体棒中电流是由D指向C的。

教师：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。

教师：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。

学生：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。

（三）课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。

请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。

教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

（四）实例探究☆感生电场与感生电动势【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（）磁场变强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．以上说法都不对解析：根据麦克斯韦理论，变化的磁场产生电场，处在其中的导体，其内部的自由电荷在电场力作用下定向移动形成电流。

答案：AC☆洛仑兹力与动生电动势【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（）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解析：如图所示，当导体向右运动时，其内部的自由电子因受向下的洛仑兹力作用向下运动，于是在棒的B端出现负电荷，而在棒的A端显示出正电荷，所以A端电势比B端高．棒AB就相当于一个电源，正极在A端。

答案：AB作业：作业纸教后记：本节课所学知识难度不大，学生掌握的很轻松。

但也提出了一些问题，如电场线是不闭合的，而这里闭合了，只能跟他们解释以后学习电磁波的时候在讲。

15．（2010年浙江省东阳县）阅读材料，寻找共同存在的规律：有一个运算程序a ⊕b = n ，可以使：（a+c ）⊕b= n+c ，a ⊕（b+c ）=n －2c ，如果1⊕1=2，那么2010⊕2010 = ．【关键词】阅读理解【答案】-200722．（2010年山东省青岛市）某市政府大力扶持大学生创业．李明在政府的扶持下投资销售一种进价为每件20元的护眼台灯．销售过程中发现，每月销售量y （件）与销售单价x （元）之间的关系可近似的看作一次函数：10500y x =-+．（1）设李明每月获得利润为w （元），当销售单价定为多少元时，每月可获得最大利润？（2）如果李明想要每月获得2000元的利润，那么销售单价应定为多少元？（3）根据物价部门规定，这种护眼台灯的销售单价不得高于32元，如果李明想要每月获得的利润不低于2000元，那么他每月的成本最少需要多少元？（成本＝进价×销售量）【关键词】函数的应用【答案】解：（1）由题意，得：w = (x －20)·y=(x －20)·(10500x -+)21070010000x x =-+-352b x a=-=. 答：当销售单价定为35元时，每月可获得最大利润． ········ 3分（2）由题意，得：210700100002000x x -+-=解这个方程得：x 1 = 30，x 2 = 40．答：李明想要每月获得2000元的利润，销售单价应定为30元或40元.····· 6分（3）法一：∵10a =-<0，∴抛物线开口向下. ∴当30≤x ≤40时，w ≥2000． ∵x ≤32， ∴当30≤x ≤32时，w ≥2000． 设成本为P （元），由题意，得： 20(10500)P x =-+ 20010000x =-+ ∵200k =-<0， ∴P 随x 的增大而减小. ∴当x = 32时，P 最小＝3600. 答：想要每月获得的利润不低于2000元，每月的成本最少为3600元．1．（2010年浙江省东阳市）阅读材料，寻找共同存在的规律：有一个运算程序a ⊕b = n ，可以使：（a+c ）⊕b= n+c ，a ⊕（b+c ）=n －2c ，如果1⊕1=2，那么2010⊕2010 = ▲ ．关键词：阅读理解答案：-20071、（2010年宁波市）《几何原本》的诞生，标志着几何学已成为一个有着严密理论系统和科学法二：∵10a =-<0， ∴抛物线开口向下.∴当30≤x ≤40时，w ≥2000．∵x ≤32，∴30≤x ≤32时，w ≥2000．∵10500y x =-+，100k =-<， ∴y 随x 的增大而减小. ∴当x = 32时，y 最小＝180. ∵当进价一定时，销售量越小， 成本越小， ∴201803600⨯=（元）.方法的学科，它奠定了现代数学的基础，它是下列哪位数学家的著作（）。