高二物理电磁感应现象的两类情况课件PPT资料.ppt

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干电池中的非静电力是什么？

化学作用。

说明：

电路中电动势的作用实际上是某种非说明：

电路中电动势的作用实际上是某种非静电力对自由电荷的作用。

静电力对自由电荷的作用。

导体切割磁感线导体切割磁感线动生电动势动生电动势电键闭合，改变滑动片的位置电键闭合，改变滑动片的位置感生电动势感生电动势ABABABAB相当于电源相当于电源相当于电源相当于电源线圈线圈BB相当相当于电源于电源磁场变化引磁场变化引起的电动势起的电动势思考：

在电磁感应现象中，在电磁感应现象中，哪一种作哪一种作用扮演了非静电力的角色用扮演了非静电力的角色？

Z.x.x.KZ.x.x.K一、理论探究感生电动势一、理论探究感生电动势的产生的产生英麦克斯韦认为，麦克斯韦认为，麦克斯韦认为，麦克斯韦认为，磁场变化时会在周围空间激发磁场变化时会在周围空间激发磁场变化时会在周围空间激发磁场变化时会在周围空间激发一种电场一种电场一种电场一种电场-感生电场感生电场感生电场感生电场闭合导体中的自由电荷在这种闭合导体中的自由电荷在这种闭合导体中的自由电荷在这种闭合导体中的自由电荷在这种电场下做定向运动电场下做定向运动电场下做定向运动电场下做定向运动产生感应电流（感生电动势）产生感应电流（感生电动势）产生感应电流（感生电动势）产生感应电流（感生电动势）感生电动势的非感生电动势的非静电力是感生电静电力是感生电场对电荷的作用场对电荷的作用力。

力。

感生电场的方向类感生电场的方向类似感应电流方向的似感应电流方向的判定判定-安培定则安培定则一、电磁感应现象中的感生电场一、电磁感应现象中的感生电场1、定义：

磁场变化会在其周围空间激发电场称为感生、定义：

磁场变化会在其周围空间激发电场称为感生电场。

电场。

2、感生电场与静电场的区别：

、感生电场与静电场的区别：

（1）静电场：

静止的电荷激发的电场叫静电场。

）静电场：

特点：

电场线是不闭合的。

（2）感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。

）感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。

磁场变强磁场变强3、如何确定感生电场的方向？

、如何确定感生电场的方向？

楞次定律楞次定律感生电场的方向与感应电流的方向相同。

感生电场的方向与感应电流的方向相同。

Zx.xkZx.xk4、感生电动势：

由感生电场使导体产生的电、感生电动势：

由感生电场使导体产生的电动势叫感生电动势动势叫感生电动势5、感生电动势的非静电力是感生电场对电荷、感生电动势的非静电力是感生电场对电荷的作用。

的作用。

磁场变强磁场变强B金属圆环金属圆环感生电场线感生电场线思考：

思考：

如图：

当如图：

当BB增大时，如何增大时，如何来判断感生电场（涡流来判断感生电场（涡流电场）的方向呢？

电场）的方向呢？

I例题例题1.如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由如图所示，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，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（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以上说法都不对以上说法都不对磁场变强AC电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备.电子电子在两极间的环形真空室中,受到其他约束始终沿逆时针方向做圆始终沿逆时针方向做圆周运动周运动.上图为感应加速器的侧视图，下图是真空室的俯视图.上、下为电磁铁的两个磁极，电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，所产生的感应电场使电子加速.若此时电磁铁中通有图示电流.则下述说法正确的是：

A.若电磁铁中电流减小，则电子被加速B.若电磁铁中电流增大，则电子被加速C.若电磁铁中电流反向，则电子被加速D.若电磁铁中电流反向，且电流减小，则电子被加速实际应用电子感应加速器穿过真空室内磁场的方向穿过真空室内磁场的方向穿过真空室内磁场的方向穿过真空室内磁场的方向由图知电子沿什么方向运动由图知电子沿什么方向运动由图知电子沿什么方向运动由图知电子沿什么方向运动要使电子沿此方向加速，要使电子沿此方向加速，要使电子沿此方向加速，要使电子沿此方向加速，感生电场的方向如何感生电场的方向如何感生电场的方向如何感生电场的方向如何由感生电场引起的磁场方由感生电场引起的磁场方由感生电场引起的磁场方由感生电场引起的磁场方向如何向如何向如何向如何竖直向上竖直向上逆逆时时针针顺顺时时针针向下向下原磁场在增强，即电流在原磁场在增强，即电流在原磁场在增强，即电流在原磁场在增强，即电流在增大。

增大。

二、理论探究动生电动势的产生二、理论探究动生电动势的产生二、理论探究动生电动势的产生二、理论探究动生电动势的产生思考与讨论思考与讨论思考与讨论思考与讨论1、动生电动势是怎样产生的？

、动生电动势是怎样产生的？

2、什么力充当非静电力？

、什么力充当非静电力？

提提提提示示示示导体中的自由电荷受到导体中的自由电荷受到什么力的作用？

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？

F洛-F电文本呈现文本呈现文本呈现文本呈现：

当导体棒在匀强磁场当导体棒在匀强磁场当导体棒在匀强磁场当导体棒在匀强磁场BBBB中以速度中以速度中以速度中以速度vvvv运动运动运动运动时，导体棒时，导体棒时，导体棒时，导体棒内部的自由电子要受到内部的自由电子要受到内部的自由电子要受到内部的自由电子要受到洛伦兹力洛伦兹力洛伦兹力洛伦兹力作用，在洛仑兹力作作用，在洛仑兹力作作用，在洛仑兹力作作用，在洛仑兹力作用下电子沿导线用下电子沿导线用下电子沿导线用下电子沿导线向向向向DDDD端定向运动端定向运动端定向运动端定向运动，使，使，使，使DDDD端和端和端和端和CCCC端出现了端出现了端出现了端出现了等量等量等量等量异种异种异种异种电荷，电荷，电荷，电荷，DDDD为为为为负极负极负极负极（低电势），（低电势），（低电势），（低电势），CCCC为为为为正极正极正极正极（高电（高电（高电（高电势）则导体势）则导体势）则导体势）则导体CDCDCDCD相当一个相当一个相当一个相当一个电源电源电源电源。

动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关。

1导体中自由电荷（正电荷）具有水平方向的导体中自由电荷（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，其合运动是斜向上的。

力作用，其合运动是斜向上的。

讨论结果：

2自由电荷不会一直运动下去。

因为自由电荷不会一直运动下去。

因为C、D两端聚两端聚集电荷越来越多，在集电荷越来越多，在CD棒间产生的电场越来越强，棒间产生的电场越来越强，当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动。

当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动。

3C端电势高。

端电势高。

4导体棒中电流是由导体棒中电流是由D指向指向C的。

的。

二、电磁感应现象中的洛伦兹力二、电磁感应现象中的洛伦兹力1.动生电动势：

动生电动势：

由于导体运动而产生的电动势。

理论分析：

v_fffv_+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。

f2.动生电动势的大小：

动生电动势的大小：

根据电动势的定义根据电动势的定义,电动势等于单位正电荷电动势等于单位正电荷从负极通过电源内部移动到正极非静电力所做从负极通过电源内部移动到正极非静电力所做的功的功,作用在单位正电荷上的洛伦兹力为作用在单位正电荷上的洛伦兹力为F=F洛洛/e=vB则动生电动势为：

则动生电动势为：

E=FL=BLv结论：

与法拉第电磁感应定律得到的结果一致结论：

与法拉第电磁感应定律得到的结果一致探讨探讨探讨探讨：

-洛伦兹力不做功，不提供洛伦兹力不做功，不提供洛伦兹力不做功，不提供洛伦兹力不做功，不提供能量，只是起传递能量的能量，只是起传递能量的能量，只是起传递能量的能量，只是起传递能量的作用。

作用。

即外力克服洛伦即外力克服洛伦兹力的一个分量兹力的一个分量FF22所做所做的功，通过另一个分的功，通过另一个分量量FF11转化为感应电流的转化为感应电流的能量能量洛伦兹力做功吗？

洛伦兹力做功吗？

能量是怎样转化的呢？

UF洛F2F1练习练习2.如图所示，导体如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是（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动生电动势的产生与洛仑兹力有关动生电动势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动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的AB小结感生感生电动电动势和势和动生动生电动电动势势感生电场:

由变化的磁场激发的电场.感生电动势:

由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势.动生电动势:

由于导体运动而产生的感应电动势.