人教版高中物理选修3-2课件：4.5《电磁感应现象的两类情况》.ppt

1、4.5 电磁感应现象的两类情况 回顾与思考 1. 什么是电源？ 2. 什么是电动势？ 穿过闭合回路磁通量发生了变化，回路中产生 感应电动势。产生感应电动势那部分导体相当于电 源，哪一种作用扮演了非静电力的角色呢？ 学习目标 1 知道感生电动势产生的原因，会判断感生电动 势的方向，并会计算它的大小 2 了解动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系， 会判断动生电动势的方向，并会计算它的大小 3 了解电磁感应规律的一般应用，会联系科技实 例进行分析 电磁感应现象中的感生电场 1. 感生电场 麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场。如果此刻 空间存在闭合导体，导体中自由电荷就会在这种电场的作用下

2、做定向移动，产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。 （1）概念：变化的磁场在周围空间激发的电场叫作感生电场 （2）特点 感生电场的电场线与磁场方向垂直 感生电场强弱与磁感应强度的变化率有关 静电场 E0 感生电场 Ek 起源 由静止电荷激发 由变化的磁场激发 电 场 线 形 状 电场线为非闭合曲线 电场线为闭合曲线 Ek 静电场为有源场 感生电场为无源场 （3）感生电场与静电场的区别 知识点拨 判断感生电场的方向 伸出右手，使拇指伸直，四指弯曲。若磁场在增强， 让拇指的指向与磁场方向相反；若磁场减弱，让拇指 的指向与磁场方向相同（增反减同）。这时，四指所 指的方向为感生电场的方向。 2.

3、感生电动势 （1）定义：由感生电场使导体产生的电动势叫感生电动势 （2）作用：在电路中充当电源，相当于内电路 （3）大小 （4）能量关系 产生感生电动势的过程中磁场能向电能转化，满足能量守恒 En t （5）成因 （6）感生电场中的非静电力：感生电场对自由电荷 的作用力。 磁场 变化 激发 感生 电场 产生 感生 电动 势 驱动自由 电荷定向 移动 思考 1.判断下列说法的正误 （1）变化的磁场周围一定存在感生电场，与是否闭合电路 无关。 （ ） （2）恒定的磁场一定能在周围空间产生感生电场。 （ ） （3）感生电动势在电路中的作用相当于电源电动势，其电 路相当于内电路。 （ ） 1. 动生电

4、动势的产生 动生电动势的本质是自由电子在磁场中受到洛伦兹力而运动 的结果。 电磁感应现象中的洛伦兹力 导体CD做切割磁感线运动时， 自由电子随导体一起运动，由左 手定则可知，自由电子受到向下 的洛伦兹力，正电荷向上运动， 电荷在两端聚集，使导体两端产 生电势差，这就是动生电动势 - - F电 电 F洛 洛 v - - l C D + + 2. 动生电动势的大小和方向 根据楞次定律或右手定则确定方向 3. 作用 动生电动势相当于电源电动势，切割磁感线部分相当于 内电路。 EBlv 4. 能量转化 当闭合的电路的一部分导体切割磁感线时，回路产生感应电 流，导体受到安培力。安培力阻碍导体运动，要想维

5、持这种 切割运动，外力必须克服安培力做功。故产生感应电流的过 程就是其他形式的能转化为电能的过程。 感生电动势 动生电动势 产生原因 磁场的变化 导体做切割磁感线运 动 移动电荷的力 感生电场对自由电荷 的非静电力 导体中的自由电荷所 受洛伦兹力沿导体方 向的分力 回路中相当于 电源部分 处于变化磁场中的线 圈部分 做切割磁感线的导体 方向的判断方 法 楞次定律 右手定则或楞次定律 大小计算方法 En t sinEBlv 思考 2. 如图，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生感应电动势， 因而电路中有电流通过，下列说法中正确的是（ ） A因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势 B动生电动势

6、的产生与洛仑兹力有关 C动生电动势的产生与电场力有关 D动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的 AB 课堂小结 电磁感应现象 的两类情况 感生电动势 方向：楞次定律 由感生电场产生 动生电动势 大小：E=Blvsin 方向：右手定则 运动电荷在磁场中运动 时受洛伦兹力产生 巩固训练 1. 如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面 内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能 将（ ） A不变 B增加 C减少 D以上情况都可能 B 例2. 穿过一个电阻为l 的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒 钟均匀地减少2 Wb，则（ ） A线圈中的感应电动势一定是每秒减少2 V B线圈中的感应电动势一定是2 V C线圈中的感应电流一定是每秒减少2 A D线圈中的感应电流一定是2 A BD