45电磁感应现象的两种情况课件.ppt

1、第四章第四章 电磁感应电磁感应新课标高中物理选修32+-+复习电动势相关知识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每一个电动势都对应有一种非静电力 正是正是由于非静电力做功把其它形式的能转化为电能。由于非静电力做功把其它形式的能转化为电能。问题问题:感应电动势对应的非静电力是一种什么样的感应电动势对应的非静电力是一种什么样的作用作用?电路中电动势的作用是某种非静电力对自由电荷电路中电动势的作用是某种非静电力对自由电荷的作用。的作用。一个闭合电路静止于磁一个闭合电路静止于磁场中场中,由于磁场强弱的变化由于磁场强弱的变化,闭合电路内产生了感应电闭合电路内产生了感应电动势动势.这种情况

2、下这种情况下,哪一种作用哪一种作用是非静电力是非静电力?一、感生电场一、感生电场与与感生电动势感生电动势磁场变强磁场变强感生电场模拟动画演示感生电场模拟动画演示感生电场感生电场1 1感生电场感生电场2 2(1)(1)定义定义:变化的磁场在周围空间激发的电场叫变化的磁场在周围空间激发的电场叫感感生电场生电场(涡旋电场涡旋电场).(3)(3)电场线电场线:是闭合的曲线是闭合的曲线.1 1、感生电场、感生电场(2)(2)方向方向:就是感生电流的方向就是感生电流的方向.用楞次定律判断用楞次定律判断.磁场变强磁场变强一、感生电场一、感生电场与与感生电动势感生电动势感生电场感生电场是产生是产生感生电动势的

3、感生电动势的原因原因.2 2、感生电动势：、感生电动势：由感生电场产生的感应电动势由感生电场产生的感应电动势.感生电动势所对应的感生电动势所对应的非静电力非静电力是是感生电场感生电场对自由电荷的作用对自由电荷的作用.一、感生电场一、感生电场与与感生电动势感生电动势3 3、应用实例、应用实例-电子感应加速器电子感应加速器电子感应加速器是电子感应加速器是用用感生电场感生电场来加速电子来加速电子的一种设备。的一种设备。铁芯铁芯电子束电子束环形真空管道环形真空管道线圈线圈一、感生电场一、感生电场与与感生电动势感生电动势 它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。在磁场它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。在磁场中安置

4、一个环形真空管道作为电子运行的轨道。中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道。当当磁场发生变化磁场发生变化时，就会沿管道方向时，就会沿管道方向产生感生电产生感生电场场。射入其中的电子就。射入其中的电子就受到感生电场的持续作用受到感生电场的持续作用而不断加速。而不断加速。如图如图,100匝线圈两端匝线圈两端A,B与一个电压表相连与一个电压表相连.线圈内线圈内有指向纸内方向磁场有指向纸内方向磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化律变化 (1)电压表的读数应该等于多少？电压表的读数应该等于多少？(2)请在线圈位置上标出请在线圈位置上标出感生电场感生电场的方向的方向 (3

5、)、两端，哪端应该与电压表标号的接线柱、两端，哪端应该与电压表标号的接线柱连接？连接？例与练例与练11.1.导体切割磁感线时也会产生感应电动势导体切割磁感线时也会产生感应电动势,该电动该电动势产生的机理是什么势产生的机理是什么?2.2.导体切割磁感线产生的感应电动势的大小与哪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些因素有关?3.3.它是如何将其它形式的能转化为电能的它是如何将其它形式的能转化为电能的?二、洛伦兹力二、洛伦兹力与与动生电动势动生电动势 1 1、自由电荷会随着导体棒运动、自由电荷会随着导体棒运动,并并因此受到洛伦兹力。因此受到洛伦兹力。导体中自由电导体中自由电荷的合运动

6、在空间大致沿什么方向？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为了方便，可以认为导体中的自由电荷是正电荷。电荷是正电荷。分析与解答分析与解答:导体中自由电荷导体中自由电荷(正电荷正电荷)具有水平方向的速具有水平方向的速度，由左手定则可判断受到沿棒向上的度，由左手定则可判断受到沿棒向上的洛伦兹洛伦兹力力作用，其作用，其合运动是斜向上的合运动是斜向上的。2、导体棒一直运动下去，自由、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电荷是否也会沿着导体棒一直运动下去动下去?为什么为什么?分析与解答分析与解答:自由电荷不会一直运动下去自由电荷不会一直运动下去.因因为为C、D两

7、端聚集电荷越来越多，两端聚集电荷越来越多，在在CD棒间产生的电场越来越强棒间产生的电场越来越强,当当电场力等于洛伦兹力时电场力等于洛伦兹力时,自由电荷自由电荷不再定向运动不再定向运动.DX X XX X XX X XX X XX X XClF洛洛F电电v分析与解答分析与解答:C端电势高。端电势高。分析与解答分析与解答:导体棒中电流是由导体棒中电流是由D指向指向C的。此的。此时导体棒可以看作是一个电源，导体时导体棒可以看作是一个电源，导体棒切割磁感线产生了棒切割磁感线产生了动生电动势动生电动势。3、导体棒的哪端电势比较高、导体棒的哪端电势比较高?4、如果用导线把、如果用导线把C、D两端连到磁场两

8、端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中电流是外的一个用电器上，导体棒中电流是沿什么方向的沿什么方向的?DX X XX X XX X XX X XX X XClF洛洛F电电v1 1、由于导体的运动、由于导体的运动(切割磁感线切割磁感线)而产生的而产生的感应电动势叫感应电动势叫动生电动势动生电动势.注意：注意：动生电动势与洛伦兹力有关，但动生电动势与洛伦兹力有关，但洛伦兹力始终不做功洛伦兹力始终不做功.2 2、动生电动势所对应的、动生电动势所对应的非静电力非静电力是是洛伦洛伦兹力兹力的分力的分力.二、洛伦兹力二、洛伦兹力与与动生电动势动生电动势光滑金属导轨光滑金属导轨L=0.4m,电阻不计电阻不计,

9、均匀变化的磁均匀变化的磁场穿过整个导轨平面场穿过整个导轨平面,如图甲如图甲.磁场的磁感应强度磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙随时间变化的情况如图乙.金属棒金属棒ab的电阻为的电阻为1,自自t=0时刻开始从导轨最左端以时刻开始从导轨最左端以v=1m/s的速度向的速度向右匀速运动右匀速运动,则则()A.1s末回路中电动势为末回路中电动势为0.8VB.1s末末ab棒所受磁场力为棒所受磁场力为0.64N C.1s末回路中电动势为末回路中电动势为1.6VD.1s末末ab棒所受磁场力为棒所受磁场力为1.28NvB/Tt/s0.52011.0甲甲乙乙CD例与练例与练2动生电动势动生电动势感生电动势感生

10、电动势特点特点磁场不变磁场不变，闭合电路的整，闭合电路的整体或局部在磁场中体或局部在磁场中运动运动导导致回路中磁通量变化致回路中磁通量变化闭合回路的任何部分都不闭合回路的任何部分都不动，空间动，空间磁场变化磁场变化导致回导致回路中磁通量变化路中磁通量变化原因原因由于由于S S变化变化引起回路中引起回路中 变化变化由于由于B B变化变化引起回路中引起回路中 变变化化非静电力是洛仑兹力非静电力是洛仑兹力的分的分力力，由洛仑兹力对运动电，由洛仑兹力对运动电荷作用而产生电动势荷作用而产生电动势变化磁场在它周围空间激发变化磁场在它周围空间激发感生电场，感生电场，非静电力是感生非静电力是感生电场力电场力，由感生电场力对电，由感生电场力对电荷做功而产生电动势荷做功而产生电动势方向方向楞次定律楞次定律楞次定律或右手定则楞次定律或右手定则非静电非静电力的来力的来源源