人教版高中物理选修3-2　4.5 电磁感应现象的两类情况ppt课件

1、第五节知识回想:感应电动势的有无取决于:感应电动势的大小取决于:磁通量能否变化 磁通量的变化率的大小t法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律:tnE(n为线圈的匝数为线圈的匝数)sin1BLvBLvEE求解重要的推论重要的推论:为为v与与B夹角夹角通常计算平均感应电动势通常计算平均感应电动势多用于计算瞬时感应电动势多用于计算瞬时感应电动势导体切割磁感线导体切割磁感线电键闭合，改动滑动片的位置电键闭合，改动滑动片的位置线圈线圈B B相当相当于电源于电源abcd化学作用就是我们所说的非静电力一、感应电场与感生电动势一、感应电场与感生电动势1、感应电场：变化的磁场在其周围空间激发的电、感应电场：变化的

2、磁场在其周围空间激发的电场称为感应电场场称为感应电场 特征：由于磁场的强弱变化，闭合电路中产生了特征：由于磁场的强弱变化，闭合电路中产生了感应电流，电路中的自在电荷是在感应电场作用感应电流，电路中的自在电荷是在感应电场作用下定向挪动的，即由于感应电场的变化，在电路下定向挪动的，即由于感应电场的变化，在电路中构成了感应磁场，感应电场为涡旋电场。中构成了感应磁场，感应电场为涡旋电场。 注：静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场电注：静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场电场线是由正电荷出发，终于负电荷，电场线是不场线是由正电荷出发，终于负电荷，电场线是不闭合的，而感应电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的

3、，而感应电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。闭合的。当磁场加强时，产生的感应电场是与磁场方向垂直的曲线，当磁场加强时，产生的感应电场是与磁场方向垂直的曲线，假设此空间存在闭合导线，导体中的自在电荷就会在电场假设此空间存在闭合导线，导体中的自在电荷就会在电场力作用下定向挪动，而产生感应电流力作用下定向挪动，而产生感应电流2、感应电动势：由感生电场使导体产生的、感应电动势：由感生电场使导体产生的电动势叫感生电动势导线不动，磁场随电动势叫感生电动势导线不动，磁场随时间变化时在导线产生的感应电动势时间变化时在导线产生的感应电动势1作用：在电路的作用就是电源，其电路作用：在电路的作用就是电源，其电路就是

4、内电路，当它与外电路衔接后就会对就是内电路，当它与外电路衔接后就会对外电路供电外电路供电2产生缘由：涡旋电场产生的电场力作为产生缘由：涡旋电场产生的电场力作为一种非静电力在导体中产生感生电动势一种非静电力在导体中产生感生电动势实践运用电子感应加速器竖直向上竖直向上逆逆时时针针顺顺时时针针向下向下二、洛仑兹力与动生电动势二、洛仑兹力与动生电动势1、动生电动势：磁场不变，由导体运动引、动生电动势：磁场不变，由导体运动引起磁通量的变化而产生的感应电动势起磁通量的变化而产生的感应电动势 2、产活力理：、产活力理：问题问题1：自在电荷会随着导线棒运动，并因：自在电荷会随着导线棒运动，并因此遭到洛伦兹力，

5、导体中自在电荷的合运此遭到洛伦兹力，导体中自在电荷的合运动在空间大致沿什么方向运动？为正电动在空间大致沿什么方向运动？为正电荷荷 由左手定那么可知，自在电荷将遭到由由左手定那么可知，自在电荷将遭到由C到到D的力，所以自在电荷沿导线向下运动的力，所以自在电荷沿导线向下运动问题问题2：导体棒不断运动下去，自在电荷能否会沿：导体棒不断运动下去，自在电荷能否会沿着导体棒不断运动下去吗？为什么？着导体棒不断运动下去吗？为什么？不会，由于正电荷向不会，由于正电荷向D运动，运动，C端将出现过剩负电端将出现过剩负电荷，荷，D端出现过剩正电荷，结果导体上端电势低端出现过剩正电荷，结果导体上端电势低于下端电势，构

6、成由下端于下端电势，构成由下端D指向上端指向上端C的静电场的静电场，正电荷的力向上，与洛仑兹力方向相反，当，正电荷的力向上，与洛仑兹力方向相反，当F洛洛=F静电时，自在电荷不再运动静电时，自在电荷不再运动 问题问题3：导体的棒的哪端电势比较高？：导体的棒的哪端电势比较高？ D端电势高端电势高 问题问题4：假设用导线把：假设用导线把C、D两端连到磁场外的一两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？个用电器上，导体棒中电流是沿什么方向？CD相当于电源，电源内部，电流由低电势流向高相当于电源，电源内部，电流由低电势流向高电势，电流方向是电势，电流方向是C到到D 动生电动势的表达式：动生

7、电动势的表达式：作用在单位正电荷的洛伦兹力为作用在单位正电荷的洛伦兹力为 F=F 洛洛/e=vB 那么动生电动势为：那么动生电动势为：E=FL=BLv结论：与法拉第电磁感应定律得到的结果一结论：与法拉第电磁感应定律得到的结果一致致-UF洛F2F1V VLMN R结论：在纯电阻电路中，外力抑结论：在纯电阻电路中，外力抑制安培力做了多少功将有多少热制安培力做了多少功将有多少热量产生。量产生。实践运用实践运用例例1、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆环的、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

8、应随时间均匀变化时，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在粗环里产生的感应电动势为E，那么，那么ab两点间两点间的电势差为的电势差为 AE/2 BE/3 C2E/3 DE 例例2、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在程度桌面上，环内有一带负电小球，整个安装处程度桌面上，环内有一带负电小球，整个安装处于竖直向下的磁场中，当磁场忽然增大时，小球于竖直向下的磁场中，当磁场忽然增大时，小球将将 A、沿顺时针方向运动、沿顺时针方向运动B、沿逆时针方向运动、沿逆时针方向运动C、在原位置附近往复运动、在原位置附近往复运动D、依然坚持

9、静止形状、依然坚持静止形状 例例3、有一面积为、有一面积为S=100cm2 的金属环，电阻为的金属环，电阻为E=0.1如下图，环中磁场变化规律如下图，且如下图，环中磁场变化规律如下图，且方向垂直环向里，在方向垂直环向里，在t1和和t2时间内，环中感应电时间内，环中感应电流的方向如何？经过金属环的电荷量为多少？流的方向如何？经过金属环的电荷量为多少？例例4：如下图，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度：如下图，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，并且以并且以B/t=0.1T/S在变化在变化.程度轨道电阻不计，且不程度轨道电阻不计，且不计摩擦阻力，宽计摩擦阻力，宽0.5m的导轨上放一电阻的导轨上放一电阻R0=0.1的导体的导体棒，并用程度线经过定滑轮吊着质量为棒，并用程度线经过定滑轮吊着质量为M=0.2kg的重物，的重物，轨道左端衔接的电阻轨道左端衔接的电阻R=0.4，图中的，图中的L=0.8m，求至少经，求至少经过多长时间才干吊起重物。过多长时间才干吊起重物。动生电动生电动势和动势和感生电感生电动势动势1 1、动生电动势、动生电动势: :由于导体运动而