注意动生电动势与洛伦兹力有关课件

第五节

电磁感应现象的两类情况第五节

电磁感应现象的两类情况1+++---+++++++++△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问题:感应电动势对应的非静电力是一种什么样的作用?+++---+++++++++△回顾电荷在外2导体切割磁感线动生电动势电键闭合，改变滑动片的位置感生电动势AB相当于电源线圈B相当于电源磁场变化引起的电动势导体切割磁感线动生电动势电键闭合，改变滑动片的位置感生电动势3理论探究感生电动势的产生电流是怎样产生的？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、或者是其它力磁场变强理论探究感生电动势的产生电流是怎样产生的？自由电荷为什么会运4注意动生电动势与洛伦兹力有关课件5注意动生电动势与洛伦兹力有关课件6注意动生电动势与洛伦兹力有关课件7〔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〔英〕麦克斯韦认为：磁场变化时会在周围空间激发一种电场---8(1)定义:变化的磁场在周围空间激发的电场叫感生电场(涡旋电场).(3)电场线:是闭合的曲线.1、感生电场(2)方向:就是感应电流的方向.用楞次定律判断.一、感生电场与感生电动势磁场变强(1)定义:变化的磁场在周围空间激发的电场叫感生电场(涡旋电92、感生电动势：感生电场是产生感生电动势的原因.2、感生电动势：感生电场是产生103、应用实例---电子感应加速器电子感应加速器是用感生电场来加速电子的一种设备。铁芯电子束环形真空管道线圈3、应用实例---电子感应加速器电子感应加速器是用感生电场来11

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生电场。射入其中的电子就受到感生电场的持续作用而不断加速。它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。在磁场中安置12注意动生电动势与洛伦兹力有关课件13

如图,100匝线圈两端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．(1)电压表的读数应该等于多少？(2)请在线圈位置上标出感生电场的方向．(3)Ａ、Ｂ两端，哪端应该与电压表标＋号的接线柱连接？例与练1如图,100匝线圈两端A,B与一14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？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15注意动生电动势与洛伦兹力有关课件16

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。分析与解答: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，其合运动是斜向右上的。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172、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?分析与解答: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.DXXXXXXXXXXXXXXXCLF洛F电V2、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18分析与解答:3、C端电势高。DXXXXXXXXXXXXXXXCLF洛F电V从能的角度定量了解动生电动势分析与解答: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动生电动势。

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?分析与解答:DXXXCLF洛F电V从能的角度19

注意：动生电动势与洛伦兹力有关，但洛伦兹力始终不做功.1、洛伦兹力的分力是动生电动势产生的根源二、洛伦兹力与动生电动势注意：动生电动势与洛伦兹力有关，但洛伦兹力始终不做功.20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V合F2F1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21

1.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆正好以速率向下v2匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是（）A、ab杆所受拉力F的大小为

μmg＋B、cd杆所受摩擦力为零D、μ与v1大小的关系为

C、回路中的电流为1.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们22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1Ω,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()A.1s末回路中电动势为0.8VB.1s末ab棒所受磁场力为0.64NC.1s末回路中电动势为1.6VD.1s末ab棒所受磁场力为1.28NvB/Tt/s0.52011.0甲乙CD练习光滑金属导轨L=0.4m,电阻不计,均匀变化的磁场穿过整个23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由于S变化引起回路中变化由于B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方向的来源非静电力楞次定律楞次定律或右手定则小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24注意动生电动势与洛伦兹力有关课件25VLMN×××××××××××××××××××××××××R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,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？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VLMN××××××××××××26第五节

电磁感应现象的两类情况第五节

电磁感应现象的两类情况27+++---+++++++++△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问题:感应电动势对应的非静电力是一种什么样的作用?+++---+++++++++△回顾电荷在外28导体切割磁感线动生电动势电键闭合，改变滑动片的位置感生电动势AB相当于电源线圈B相当于电源磁场变化引起的电动势导体切割磁感线动生电动势电键闭合，改变滑动片的位置感生电动势29理论探究感生电动势的产生电流是怎样产生的？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、或者是其它力磁场变强理论探究感生电动势的产生电流是怎样产生的？自由电荷为什么会运30注意动生电动势与洛伦兹力有关课件31注意动生电动势与洛伦兹力有关课件32注意动生电动势与洛伦兹力有关课件33〔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〔英〕麦克斯韦认为：磁场变化时会在周围空间激发一种电场---34(1)定义:变化的磁场在周围空间激发的电场叫感生电场(涡旋电场).(3)电场线:是闭合的曲线.1、感生电场(2)方向:就是感应电流的方向.用楞次定律判断.一、感生电场与感生电动势磁场变强(1)定义:变化的磁场在周围空间激发的电场叫感生电场(涡旋电352、感生电动势：感生电场是产生感生电动势的原因.2、感生电动势：感生电场是产生363、应用实例---电子感应加速器电子感应加速器是用感生电场来加速电子的一种设备。铁芯电子束环形真空管道线圈3、应用实例---电子感应加速器电子感应加速器是用感生电场来37

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生电场。射入其中的电子就受到感生电场的持续作用而不断加速。它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。在磁场中安置38注意动生电动势与洛伦兹力有关课件39

如图,100匝线圈两端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．(1)电压表的读数应该等于多少？(2)请在线圈位置上标出感生电场的方向．(3)Ａ、Ｂ两端，哪端应该与电压表标＋号的接线柱连接？例与练1如图,100匝线圈两端A,B与一40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？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41注意动生电动势与洛伦兹力有关课件42

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。分析与解答: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，其合运动是斜向右上的。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432、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?分析与解答: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.DXXXXXXXXXXXXXXXCLF洛F电V2、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44分析与解答:3、C端电势高。DXXXXXXXXXXXXXXXCLF洛F电V从能的角度定量了解动生电动势分析与解答: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动生电动势。

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?分析与解答:DXXXCLF洛F电V从能的角度45

注意：动生电动势与洛伦兹力有关，但洛伦兹力始终不做功.1、洛伦兹力的分力是动生电动势产生的根源二、洛伦兹力与动生电动势注意：动生电动势与洛伦兹力有关，但洛伦兹力始终不做功.46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V合F2F1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47

1.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆正好以速率向下v2匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是（）A、ab杆所受拉力F的大小为

μmg＋B、cd杆所受摩擦力为零D、μ与v1大小的关系为

C、回路中的电流为1.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们48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1Ω,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()A.1s末回路中电动势为0.8VB.1s末ab棒所受磁场力为0.64NC.1s末