初中物理电磁感应现象中的洛伦兹力教案

第五节：电磁感应现象中的洛伦兹力教案

【教学目标】

1、知识与技能：

（1）、了解动生电动势的概念。

（2）、了解动生电动势产生的原因。

2、过程与方法

通过探究动生电动势产生的原因，培养学生对知识的理解和逻辑推理能力。

3、情感态度与价值观

从电磁感应现象中我们找到产生感生电动势和动生电动势的个性与共性问题，培养学生生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想。

【教学重点】动生电动势。

【教学难点】动生电动势产生的原因。

【教学方法】讨论法，实验法

【教具准备】多媒体课件

【教学过程】

进行实验，请同学们观察实验现象。让磁铁分别从管的上方自由下落，会发现小磁铁在铜管中下落更慢，这是为什么呢？让同学们带着这样的疑问学习本节课的内容——动生电动势。

一、复习提问：

上节课我们学习了感生电动势的产生及大小，请同学们回忆一下什么是感生电动势？

导体不动，由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作感生电动势。

二、引入新课

今天我们来学习感应电动势的另外一种类型，磁场不动，由于导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势即动生电动势。

三、进行新课

首先我们来研究一下动生电动势是怎么产生的呢？

1、动生电动势原因分析

导体切割磁感线

如图所示，一条直导线

AC ，长为L ，其内部有大量可

移动的电荷—电子。加一个垂

直于画面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场后，当导体向右移动以v 做切割运动时，自由电子为什么会向下移动？这种定向移动会不断地进行吗？

导体向右移动，可用左手定则，判断出正电荷受洛伦兹力向上，电子受洛伦兹力向下（学生判断）。在力F 的作用下，自由电子沿导体向下运动，使导体下端出现过剩的负电荷，导体上端出现过剩的正电荷，结果出现由A 指向C 的静电场，此电场对电子的静电力F ’的方向向上，与洛伦兹力F 方向相反，随着导体两端正负电荷的积累，电场不断增强，当作用在自由电子上的静电力与电子受到的洛伦兹力相平衡时，AC 两端产生一个稳定的电势差。它是由于导体中的自由电子受到洛伦兹力的作用而引起的。

同学们学会了吗？

2、感应电流的方向

现在老师用另外的导线把AC 两端连接起来，

它的动生电动势产

C C

生原因与单独一段导体切割磁感线相同。但该导体棒运动过程中不仅有动生电动势产生还有感应电流。到了高中，我们还要学会判断出感应电流的方向？（有一个FLASH动画说明闭合导体切割磁感线有感应电流产生）

导体切割磁感线产生的感应电流方向，可由右手定则或楞次定律判断（学生回答）。于是导体棒在运动的过程中受到安培力作用，安培力的方向与运动方向相反，阻碍导体棒的运动（FLASH展示）

3、电磁感应现象的应用

现在同学们已经掌握了动生电动势产生原因，也学会了判断感应电流产生的方向和安培力的方向，现在老师再做一遍实验，请同学们结合所学知识解释实验现象。

生：铜管可看成千千万万个小铜圈，由于磁铁的相对运动导致铜管的磁通量发生变化而产生感应电流，感应电流的安培力要阻碍磁铁与铜管之间的相对运动，所以铜管里的磁铁下落的慢。而塑料管不是金属产生不了电磁感应现象，所以无安培力，不阻碍磁铁下落。

这位同学解释的非常清晰，这是一个电磁感应现象的应用，同时也是我们下一节要学习的电磁阻尼现象的应用。更多精彩的物理知识我们会后续展现，今天的课就上到这里，谢谢大家。