人教版高二物理选修3-2教学课件4.5电磁感应现象的两类情况(共17张PPT).ppt

4-5 电磁感应 现象的两类情况 导体切割磁感线 动生电动势动生电动势 电键闭合，改变滑动片的位置 感生电动势感生电动势 ABAB相当于电源相当于电源 线圈B相当 于电源 磁场变化引磁场变化引 起的电动势起的电动势 回顾电荷在外电路和内电路中的运动。回顾电荷在外电路和内电路中的运动。 电源电动势的作用是某种电源电动势的作用是某种 非静电力对自由电荷的作用。非静电力对自由电荷的作用。 ab c d 化学作用就是我们 所说的非静电力 一、理论探究感生电动势的产生一、理论探究感生电动势的产生 磁场变强 II 电流是怎样产生的？ 自由电荷为什么会运动？ 使电荷运动的力难道是变化 的磁场对其施加的力吗？ 猜想：使电荷运动的力可能是 洛伦兹力、静电力、或者是其它力 英麦克斯韦认为，麦克斯韦认为， 磁场变化时会在周围空间激发磁场变化时会在周围空间激发 一种电场一种电场-感生电场感生电场 闭合导体中的自由电荷在这种闭合导体中的自由电荷在这种 电场下做定向运动电场下做定向运动 产生感应电流（感生电动势）产生感应电流（感生电动势） 感生电动势的非感生电动势的非 静电力是静电力是感生电感生电 场场对电荷的作用对电荷的作用 力。力。 感生电场的方向类感生电场的方向类 似感应电流方向的似感应电流方向的 判定判定-安培定则安培定则 实际应用电子感应加速器 穿过真空室内磁场的方向穿过真空室内磁场的方向 由图知电子沿什么方向运动由图知电子沿什么方向运动 要使电子沿此方向加速，要使电子沿此方向加速， 感生电场的方向如何感生电场的方向如何 由感生电场引起的磁场方由感生电场引起的磁场方 向如何向如何 竖直向上 逆 时 针 顺 时 针向下 原磁场在增强，即电流在原磁场在增强，即电流在 增大。增大。 二、理论探究动生电动势的产生二、理论探究动生电动势的产生 思考与讨论思考与讨论 1、动生电动势是怎样产生的？ 2、什么力充当非静电力？ 提提 示示 导体中的自由电荷受到 什么力的作用？ 导体棒的哪端电势比较高？ 非静电力与洛伦兹力有关吗？ F洛 - - F电 - F电 文本呈现文本呈现： 当导体棒在匀强磁场当导体棒在匀强磁场B B中以速度中以速度v v运动运动时，导体棒时，导体棒 内部的自由电子要受到内部的自由电子要受到洛伦兹力洛伦兹力作用，在洛仑兹力作作用，在洛仑兹力作 用下电子沿导线用下电子沿导线向向D D 端定向运动端定向运动，使，使D D端和端和C C端出现了端出现了 等量等量异种异种电荷，电荷，D D为为负极负极（低电势），（低电势），C C为为正极正极（高电（高电 势）则导体势）则导体CDCD相当一个相当一个电源电源。 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 动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关。动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关。 2.动生电动势的大小： 根据电动势的定义,电动势等于单位正电荷 从负极通过电源内部移动到正极非静电力所做 的功,作用在单位正电荷上的洛伦兹力为 F=F 洛/e=vB 则动生电动势为：E=FL=BLv 结论：与法拉第电磁感应定律得到的结果一致结论：与法拉第电磁感应定律得到的结果一致 V L M N R 例题：光滑导轨上架一个直导体棒例题：光滑导轨上架一个直导体棒MNMN，设，设MNMN向右匀速运动的速向右匀速运动的速 度为度为V V，MNMN长为长为L,L,不计其他电阻求：不计其他电阻求： （1 1）导体）导体MNMN做匀速运动时受到的安培力大小和方向？做匀速运动时受到的安培力大小和方向？ （2 2）导体）导体MNMN受到的外力的大小和方向？受到的外力的大小和方向？ （3 3）MNMN向右运动向右运动S S位移，外力克服安培力做功的表达式是什么位移，外力克服安培力做功的表达式是什么 ？ （4 4）在此过程中感应电流做功是多少？）在此过程中感应电流做功是多少？ 结论：在纯电阻电路中，外力克 服安培力做了多少功将有多少热 量产生。 实际应用 动生电 动势和 感生电 动势 1、动生电动势:由于导体运动而产生的感应电动势 . 2、感生电场:由变化的磁场激发的电场. 3、感生电动势:由感生电场产生的感应电动势称 为感生电动势. 感应电动势： 感生电动势感生电动势 动生电动势 课堂总结课堂总结 练习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（ ） 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 磁场变强 AC 练习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 AB 例3、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆环的 电阻为细金属圆环电阻的一半。磁场垂直穿过粗 金属环所在的区域，当磁感应随时间均匀变化时 ，在粗环里产生的感应电动势为E，则ab两点间 的电势差为（ ） AE/2 BE/3 C2E/3 DE C 例4、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在 水平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处 于竖直向下的磁场中，当磁场突然增大时，小球 将（ ） A、沿顺时针方向运动 B、沿逆时针方向运动 C、在原位置附近往复运动 D、仍然保持静止状态 A 例5、有一面积为S=100cm2 的金属环，电阻为 R=0.1如图所示，环中磁场变化规律如图所示 ，且方向垂直环向里，在t1和t2时间内，环中感 应电流的方向如何？通过金属环的电荷量为多少 ？ 例6：如图所示，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度 B=0.5T，