5.电磁感应中的能量转化与守恒

5.电磁感应现象的两类情况,复习电动势相关知识,每一个电动势都对应有一种非静电力正是由于非静电力做功把其它形式的能转化为电能（如干电池）,问题：感应电动势对应的非静电力是一种什么样的作用？,一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，闭合电路内产生了感应电动势。这种情况下，哪一种作用扮演了非静电力的角色？,磁场变强,一.电磁感应现象中的感生电场,磁场变强,英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，称为感生电场，也叫涡旋电场。感生电场的电场线是闭合的，感生电场的方向可以根据楞次定律用右手螺旋定则来判断。,由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势，感生电动势所对应的非静电力是感生电场对自由电荷的作用。,感生电场方向就是感应电流方向，判断方法：楞次定律,应用实例-电子感应加速器,电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备。,它的柱形电磁铁在两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，当磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感应电场，射入其中的电子就受到这感应电场的持续作用而被不断加速。,问题:电子加速应该具备什么条件?能否加速质子等其他粒子?,例题分析,如图所示，100匝线圈(为表示线圈的绕向,图中只画了2匝)两端A、B与一个电压表相连.线圈内有指向纸内方向磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。（）按图乙所示的规律，电压表的读数应该等于多少？（）请在线圈位置上标出感应电场的方向。（）、两端，哪端应该与电压表标号的接线柱（或红接线柱）连接？,二.洛伦兹力与动生电动势,导体切割磁感线时也会产生感应电动势，该电动势产生的机理是什么？导体切割磁感线产生的感应电动势的大小与哪些因素有关？它是如何将其它形式的能转化为电能的？,1、自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力。导体中自由电荷的合运动在空间大致沿什么方向？为了方便，可以认为导体中的自由电荷是正电荷。2、导体棒一直运动下去，自由电荷是否也会沿着导体棒一直运动下去？为什么？3、导体棒的哪端电势比较高？4、如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中电流是沿什么方向的？,如图所示，导体棒CD在均匀磁场中运动。,思考与讨论,解析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。3、C端电势高。4、导体棒中电流是由D指向C的。此时导体棒可以看作是一个电源，导体棒切割磁感线产生了感应电动势。,从能的角度定量了解动生电动势,由于导体的运动（切割磁感线）而产生的感应电动势称为动生电动势，动生电动势所对应的非静电力是洛伦兹力的一个分力。,动生电动势,注意：虽然动生电动势与洛伦兹力有关，但洛伦兹力始终不做功。,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的变化,闭合回路的任何部分都不动，空间磁场发生变化导致回路中磁通量变化,原因,由于S的变化引起回路中变化,非静电力就是洛仑兹力，由洛仑兹力对运动电荷作用而产生电动势,变化磁场在