人教版高中物理《电磁感应》课件.pptx

1、abcd化学作用就是我们所说的非静电力第一页，共23页。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由于非静电正是由于非静电力做功把其他形式的能转化为电能。力做功把其他形式的能转化为电能。感应电动势对应的非静电力是一种什么样的作用感应电动势对应的非静电力是一种什么样的作用?1.1.什么是电源？什么是电源？电源是通过非静电力做功把其他电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。形式能转化为电能的装置。2.2.干电池中的非静电力是什么？干电池中的非静电力是什么？化学作用。第二页，共23页。+-+非静电力每一种每一种电动势电动势都对应有一种都对应有一种非静电力非静电力

2、这种转化的本领用这种转化的本领用电动势电动势来描述来描述非静电力做功其它形式的能电能电动势的方向在电源内部由负极正极第三页，共23页。开关闭合（断开）开关闭合（断开）,或改变滑片的位置或改变滑片的位置部分导体切割磁感线部分导体切割磁感线线圈B相当于电源导体棒AB相当于电源感生电动势动生电动势 复习与回顾：哪部分相当于电源？第四页，共23页。4.54.5 电磁感应现象的两类情况电磁感应现象的两类情况 第五页，共23页。一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场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。强弱的变化，闭合电路内产生了感应电动势。这种情况下，哪一种作用是非静电力

3、这种情况下，哪一种作用是非静电力?第六页，共23页。探究探究：如图所示，导体环居于磁场越来越强的磁场中如图所示，导体环居于磁场越来越强的磁场中.问：问：(1)(1)环中的感应电流的方向？环中的感应电流的方向？顺时针顺时针(2)(2)如果环有个小缺口却不闭合，有感应电流吗？如果环有个小缺口却不闭合，有感应电流吗？有感应电动势吗？如果有，正电荷聚在哪一端？有感应电动势吗？如果有，正电荷聚在哪一端？哪一端相当于电源的正极？哪一端相当于电源的正极？ABA A端端第七页，共23页。(3)猜想推动导体环中的自由电荷定向运动形成电源电极的猜想推动导体环中的自由电荷定向运动形成电源电极的是什么力？是什么力？麦

4、克斯韦认为：麦克斯韦认为：变化的的磁场能在周围空间激发电场变化的的磁场能在周围空间激发电场,这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，把它这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，把它叫做叫做感生电场。感生电场。即是感生电场对自由电荷的电场力推动自即是感生电场对自由电荷的电场力推动自由电荷定向运动，形成电源电极。由电荷定向运动，形成电源电极。感生电场感生电场ABAB+-Ei第八页，共23页。I 如图所示，闭合导体环处于磁场如图所示，闭合导体环处于磁场越来越强越来越强的磁场中，环的的磁场中，环的半径为半径为R，磁感应强度的，磁感应强度的变化率变化率为为B/t.-BE感感B感感导体环中的感应电流的

5、方向？导体中自由电子做怎样的定向移动？是什么作用使自由电子做定向移动？感生电场由变化的磁场激发；电场线呈闭合状，形同漩涡；涡旋面与磁场方向垂直；与感应磁场方向满足右手螺旋。电磁感应现象中的感生磁场感生电场方向感生电场方向的判断方法：的判断方法：感生电场的方向判断：感生电场的方向判断：楞次定律右手螺旋+第九页，共23页。实际应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第十页，共23页。由图知电子沿什么方向运动由图知电子沿什么方向运动穿过真空室内磁场的方向穿过真空室内磁场的方向电子感应加速器工作原理要使电子沿此方向加速，感要使电子沿此方向加速，感生电场的方向如何生电场的方向如

6、何向下故原磁场应增强，即电流在增大。故原磁场应增强，即电流在增大。顺时针逆时针第十一页，共23页。问题：问题：当闭合回路中的当闭合回路中的导体切割磁感线运动导体切割磁感线运动时，时，电路中产生感应电动势，从而电路中有感电路中产生感应电动势，从而电路中有感应电流，在这种情况下，哪一种作用扮演应电流，在这种情况下，哪一种作用扮演非静电力？非静电力？二、洛伦兹力与动生电动势二、洛伦兹力与动生电动势第十二页，共23页。动生电动势是导体中的自由电荷在磁场中受到洛伦兹力作用的结果。非静电力对自由电荷的作用。开关闭合（断开）,或改变滑片的位置非静电力与洛伦兹力有关吗？一、感生电场与感生电动势恒力 F 对金属

7、棒 ab 所做的功等于 mgh感生电场方向的判断方法：1 s 末 ab 棒所受磁场力为 0.与感应磁场方向满足右手螺旋。穿过真空室内磁场的方向 B、使电荷定向移动形成电流的力是磁场力恒力 F 与重力的合力对金属棒 ab 所做由磁场变化引起的电动势：导体环中的感应电流的方向？一、电磁感应现象中的感生电场电磁感应现象中的洛伦兹力:1 s 末 ab 棒所受磁场力为 0.理论分析：理论分析：v_fff第十三页，共23页。v_+导体两端产生电势差导体两端产生电势差动生电动势动生电动势动生电动势动生电动势是是导体中的自由导体中的自由电荷在磁场中电荷在磁场中受到受到洛伦兹力洛伦兹力作用的结果。作用的结果。f

8、第十四页，共23页。动生电动势动生电动势的产的产生思考与讨论思考与讨论1.1.动生电动势是怎样产生的？动生电动势是怎样产生的？2.2.什么力充当非静电力？什么力充当非静电力？提示：提示：导体中的自由电荷随棒一起运动时导体中的自由电荷随棒一起运动时会受到什么力的作用？会受到什么力的作用？导体棒的哪端电势比较高？导体棒的哪端电势比较高？非静电力与洛伦兹力有关吗？非静电力与洛伦兹力有关吗？-F电电F洛洛v-l第十五页，共23页。电磁感应现象中的感生磁场质量为 m，电阻可不计的金属棒 ab，在沿着导轨面且与棒垂直的恒力 F 作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为 h，如图所示。导体棒接用电器后，要继续做匀速

9、运动时还需要外力推动吗？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(2)如果环有个小缺口却不闭合，有感应电流吗？A、磁场变化时，会在在空间中激发一种电场非静电力对自由电荷的作用。由导体运动引起的电动势：(2)如果环有个小缺口却不闭合，有感应电流吗？由磁场变化引起的电动势：是什么作用使自由电子做定向移动？B、使电荷定向移动形成电流的力是磁场力一、感生电场与感生电动势 质量为 m，电阻可不计的金属棒 ab，在沿着导轨面且与棒垂直的恒力 F 作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为 h，如图所示。探究：如图所示，导体环居于磁场越来越强的磁场中.麦克斯韦认为：变化的的磁场

10、能在周围空间激发电场,这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，把它叫做感生电场。第十六页，共23页。-UF洛F2F1第十七页，共23页。BVfVy+-FCDf2V合F F安安F F外外 沿杆方向的洛伦兹力做功吗沿杆方向的洛伦兹力做功吗?与我们在与我们在磁场磁场学习时得学习时得到的结论：到的结论：“洛伦兹力永不做功！洛伦兹力永不做功！”矛盾吗？矛盾吗？f合 导体棒接用电器后，要继续做导体棒接用电器后，要继续做匀速运动时还需要外力时还需要外力推动吗？推动吗？能量是怎样转化的呢？能量是怎样转化的呢？其它形式的能F外外做正功导体棒的动能F安做负功电 能电流做功内能f做正功电磁感应现象中的洛伦兹力:动

11、生电动势第十八页，共23页。1、如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（）A、磁场变化时，会在在空间中激发一种电场B、使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C、使电荷定向移动形成电流的力是电场力D、以上说法都不对AC磁场变强第十九页，共23页。2.2.如图所示，两根相距为如图所示，两根相距为 L L 的竖直平行金属导轨位于的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为磁感应强度为 B B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，另外两根与上述光滑导轨保持良好接导轨电阻不计，另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金

12、属杆触的金属杆 abab、cd cd 质量均为质量均为 m m，电阻均为，电阻均为 R R，若要使，若要使 cd cd 静止不动，则静止不动，则 ab ab 杆应向杆应向_运动，速度大小为运动，速度大小为_，作用于，作用于 ab ab 杆上的外力大小是杆上的外力大小是_。向上向上 2mg 222mgRB L第二十页，共23页。V VLMN R结论：在纯电阻电路中，外力克结论：在纯电阻电路中，外力克服安培力做了多少功将有多少热服安培力做了多少功将有多少热量产生。量产生。第二十一页，共23页。4、如、如图甲所示，金属棒图甲所示，金属棒 ab 长长 L=0.4 m，电阻大小为，电阻大小为 1 ，自，

13、自 t=0开始从导轨最左端以开始从导轨最左端以 v=1 m/s 向右匀速运向右匀速运动，动，B 随随 t 变化关系如图乙，则变化关系如图乙，则 ()()vB/Tt/s0.52011.0BDA.1 s 末回路中电动势为末回路中电动势为 0.8 V B.1 s 末回路中电动势为末回路中电动势为 1.6 V C.1 s 末末 ab 棒所受磁场力为棒所受磁场力为 0.64 N D.1 s 末末 ab 棒所受磁场力为棒所受磁场力为 1.28 N第二十二页，共23页。5.在倾角为在倾角为 的两平行光滑长直金属导轨的下端接有一电阻的两平行光滑长直金属导轨的下端接有一电阻 R，导，导轨自身的电阻可忽略不计，有

14、一匀强磁场与两金属导轨平面垂轨自身的电阻可忽略不计，有一匀强磁场与两金属导轨平面垂直，方向垂直于导轨面向上。质量为直，方向垂直于导轨面向上。质量为 m，电阻可不计的金属棒，电阻可不计的金属棒 ab，在沿着导轨面且与棒垂直的恒力在沿着导轨面且与棒垂直的恒力 F 作用下沿导轨匀速上滑，上升高作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为度为 h，如图所示。则在此过程中，如图所示。则在此过程中()A.恒力恒力 F 在数值上等于在数值上等于 mgsin B.恒力恒力 F 对金属棒对金属棒 ab 所做的功等于所做的功等于 mgh C.恒力恒力 F 与重力的合力对金属棒与重力的合力对金属棒 ab 所做所做 的功等于电阻的功等于电阻 R上释放的焦耳热上释放的焦耳热 D.恒力恒力 F 与重力的合力对金属棒与重力的合力对金属棒 ab所做所做 的功等于零的功等于零C 第二十三页，共23页。