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文档简介

,导体切割磁感线,电键闭合,改变滑动片的位置,AB相当于电源,线圈B相当于电源,导体切割磁感线,电键闭合,改变滑动片的位置,AB相当于电源,线圈B相当于电源,动生电动势,导体切割磁感线,电键闭合,改变滑动片的位置,AB相当于电源,线圈B相当于电源,动生电动势,磁场变化引起的电动势,导体切割磁感线,电键闭合,改变滑动片的位置,AB相当于电源,线圈B相当于电源,动生电动势,感生电动势,磁场变化引起的电动势,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。,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非静电力对自由电荷的作用。,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非静电力对自由电荷的作用。,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,一、理论探究感生电动势的产生,磁场变强,电流是怎样产生的?,一、理论探究感生电动势的产生,磁场变强,电流是怎样产生的?,自由电荷为什么会运动?,一、理论探究感生电动势的产生,磁场变强,电流是怎样产生的?,自由电荷为什么会运动?,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,一、理论探究感生电动势的产生,磁场变强,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,英麦克斯韦认为,磁场变化时会在周围空间激发一种电场-感生电场,英麦克斯韦认为,磁场变化时会在周围空间激发一种电场-感生电场,闭合导体中的自由电荷在这种电场下做定向运动,英麦克斯韦认为,磁场变化时会在周围空间激发一种电场-感生电场,闭合导体中的自由电荷在这种电场下做定向运动,产生感应电流(感生电动势),英麦克斯韦认为,磁场变化时会在周围空间激发一种电场-感生电场,闭合导体中的自由电荷在这种电场下做定向运动,产生感应电流(感生电动势),感生电动势的非静电力是感生电场对电荷的作用力。,英麦克斯韦认为,磁场变化时会在周围空间激发一种电场-感生电场,闭合导体中的自由电荷在这种电场下做定向运动,产生感应电流(感生电动势),感生电动势的非静电力是感生电场对电荷的作用力。,感生电场的方向类似感应电流方向的判定-楞次定律、安培定则,实际应用,实际应用,电子感应加速器,由图知电子沿什么方向运动,穿过真空室内磁场的方向,实际应用,电子感应加速器,要使电子沿此方向加速,感生电场的方向如何,由图知电子沿什么方向运动,穿过真空室内磁场的方向,实际应用,电子感应加速器,要使电子沿此方向加速,感生电场的方向如何,竖直向上,由图知电子沿什么方向运动,穿过真空室内磁场的方向,实际应用,电子感应加速器,要使电子沿此方向加速,感生电场的方向如何,竖直向上,逆时针,由图知电子沿什么方向运动,穿过真空室内磁场的方向,实际应用,电子感应加速器,要使电子沿此方向加速,感生电场的方向如何,竖直向上,逆时针,顺时针,由图知电子沿什么方向运动,穿过真空室内磁场的方向,实际应用,电子感应加速器,要使电子沿此方向加速,感生电场的方向如何,由感生电场引起的磁场方向如何,竖直向上,逆时针,顺时针,由图知电子沿什么方向运动,穿过真空室内磁场的方向,实际应用,电子感应加速器,要使电子沿此方向加速,感生电场的方向如何,由感生电场引起的磁场方向如何,向下,竖直向上,逆时针,顺时针,由图知电子沿什么方向运动,穿过真空室内磁场的方向,实际应用,电子感应加速器,要使电子沿此方向加速,感生电场的方向如何,由感生电场引起的磁场方向如何,向下,原磁场在增强,即电流在增大。,竖直向上,逆时针,顺时针,二、理论探究动生电动势的产生,v,l,二、理论探究动生电动势的产生,v,l,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?,二、理论探究动生电动势的产生,v,l,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?,二、理论探究动生电动势的产生,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?,-,v,l,提示,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?,二、理论探究动生电动势的产生,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?,-,v,l,提示,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?,F洛,-,二、理论探究动生电动势的产生,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电,F洛,v,-,l,二、理论探究动生电动势的产生,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?,l,文本呈现:,当导体棒在匀强磁场B中以速度v运动时,导体棒内部的自由电子要受到洛伦兹力作用,在洛仑兹力作用下电子沿导线向D端定向运动,使D端和C端出现了等量异种电荷,D为负极(低电势),C为正极(高电势)则导体CD相当一个电源。,文本呈现:,当导体棒在匀强磁场B中以速度v运动时,导体棒内部的自由电子要受到洛伦兹力作用,在洛仑兹力作用下电子沿导线向D端定向运动,使D端和C端出现了等量异种电荷,D为负极(低电势),C为正极(高电势)则导体CD相当一个电源。,动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关。,-,v,探讨:,洛伦兹力做功吗?,能量是怎样转化的呢?,-,v,探讨:,洛伦兹力做功吗?,能量是怎样转化的呢?,-,v,探讨:,洛伦兹力做功吗?,能量是怎样转化的呢?,-,v,探讨:,洛伦兹力做功吗?,能量是怎样转化的呢?,-,v,F洛,探讨:,洛伦兹力做功吗?,能量是怎样转化的呢?,F洛,F2,F1,-,v,探讨:,洛伦兹力不做功,不提供能量,只是起传递能量的作用。即外力克服洛伦兹力的一个分量F2所做的功,通过另一个分量F1转化为感应电流的能量。,洛伦兹力做功吗?,能量是怎样转化的呢?,F洛,F2,F1,-,v,例题:光滑导轨上架一个直导体棒MN,设MN向右匀速运动的速度为V,MN长为L,匀强磁场的磁感应强度为B,不计其他电阻。求:(1)导体MN做匀速运动时受到的安培力大小和方向?(2)导体MN受到的外力的大小和方向?(3)MN向右运动S位移,外力克服安培力做功的表达式是什么?(4)在此过程中感应电流做功是多少?,L,M,N,R,实际应用,v,例题:光滑导轨上架一个直导体棒MN,设MN向右匀速运动的速度为V,MN长为L,匀强磁场的磁感应强度为B,不计其他电阻。求:(1)导体MN做匀速运动时受到的安培力大小和方向?(2)导体MN受到的外力的大小和方向?(3)MN向右运动S位移,外力克服安培力做功的表达式是什么?(4)在此过程中感应电流做功是多少?,L,M,N,R,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,v,动生电动势,感生电动势,特点,原因,方向,非静电力的来源,课堂总结,动生电动势,感生电动势,特点,磁场不变,闭合电路的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量变化,原因,方向,非静电力的来源,课堂总结,动生电动势,感生电动势,特点,磁场不变,闭合电路的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量变化,闭合回路的任何部分都不动,空间磁场变化导致回路中磁通量变化,原因,方向,非静电力的来源,课堂总结,动生电动势,感生电动势,特点,磁场不变,闭合电路的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量变化,闭合回路的任何部分都不动,空间磁场变化导致回路中磁通量变化,原因,方向,非静电力的来源,由于S变化引起回路中变化,课堂总结,动生电动势,感生电动势,特点,磁场不变,闭合电路的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量变化,闭合回路的任何部分都不动,空间磁场变化导致回路中磁通量变化,原因,方向,非静电力的来源,由于S变化引起回路中变化,课堂总结,动生电动势,感生电动势,特点,磁场不变,闭合电路的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量变化,闭合回路的任何部分都不动,空间磁场变化导致回路中磁通量变化,原因,方向,非静电力的来源,由于S变化引起回路中变化,非静电力是洛仑兹力的分力,由洛仑兹力对运动电荷作用而产生电动势,课堂总结,动生电动势,感生电动势,特点,磁场不变,闭合电路的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量变化,闭合回路的任何部分都不动,空间磁场变化导致回路中磁通量变化,原因,方向,非静电力的来源,由于S变化引起回路中变化,变化磁场在它周围空间激发感生电场,非静电力是感生电场力,由感生电场力对电荷做功而产生电动势,非静电力是洛仑兹力的分力,由洛仑兹力对运动电荷作用而产生电动势,课堂总结,动生电动势,感生电动势,特点,磁场不变,闭合电路的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量变化,闭合回路的任何部分都不动,空间磁场变化导致回路中磁通量变化,原因,方向,非静电力的来源,由于S变化引起回路中变化,变化磁场在它周围空间激发感生电场,非静电力是感生电场力,由感生电场力对电荷做功而产生电动势,非静电力是洛仑兹力的分力,由洛仑兹力对运动电荷作用而产生电动势,楞次定律或右手定则,课堂总结,动生电动势,感生电动势,特点,磁场不变,闭合电路的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量变化,闭合回路的任何部分都不动,空间磁场变化导致回路中磁通量变化,原因,方向,非静电力的来源,由于S变化引起回路中变化,变化磁场在它周围空间激发感生电场,非静电力是感生电场力,由感生电场力对电荷做功而产生电动势,非静电力是洛仑兹力的分力,由洛仑兹力对运动电荷作用而产生电动势,楞次定律,楞次定律或右手定则,课堂总结,光滑金属导轨L=0.4m,电阻不计,均匀变化的磁场穿过整个导轨平面,如图甲。磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙。金属棒ab的电阻为1,自t=0时刻开始从导轨最左端以v=1m/s的速度向右匀速运动,则(),甲,乙,练习,A.1s末回路中电动势为0.8VB.1s末ab棒所受磁场力为0.6

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