高中物理第四章电磁感应45电磁感应现象的两类情况新人教版选修PPT课件

圖4－5－3
高中物理选修3-2课件
A．當磁感應強度均勻增大時，感生電場的電場線 從上向下看應為順時針方向 B．當磁感應強度均勻增大時，感生電場的電場線 從上向下看應為逆時針方向 C．當磁感應強度均勻減小時，感生電場的電場線 從上向下看應為順時針方向 D．當磁感應強度均勻減小時，感生電場的電場線 從上向下看應為逆時針方向
高中物理选修3-2课件
解析：選AD.感生電場中電場線的方向用楞次定律 來判定：原磁場向上且磁感應強度在增大，在周圍 有閉合導線的情況下，感應電流的磁場方向應與原 磁場方向相反，即感應電流的磁場方向向下，再由 右手螺旋定則得到感應電流的方向是：從上向下看 應為順時針方向，則感生電場的方向從上向下看也 為順時針方向；同理可知，原磁場方向向上且磁感 應強度減小時，感生電場的方向從上向下看應為逆 時針方向．選項AD正確．
高中物理选修3-2课件
解析：根据 E＝ΔΔΦt ＝ΔΔBtS得 E＝1.0×20×40×10－4 V＝0.08 V 根据 I＝ER，F＝BIL 得 F＝10×00..0580×20×10－2 N＝0.32 N P＝ER2＝00.0.582 W＝ 0.0128 W. 答案：均為0.32 N 0.0128 W
高中物理选修3-2课件
【答案】 E＝ 33Bv20t
【规律总结】 由 E＝Blv 计算导体切割磁感线产 生的动生电动势问题，若 l 不变，当 v 是瞬时速度 时，可求 E 的瞬时值，当 v 是平均速度时，可求平 均感应电动势．若 l 变化，求瞬时值时，需用该时 刻的 l 及 v 代入；而求平均值通常由 E＝nΔΔΦt 求得．
高中物理选修3-2课件
第4章 第五節 電磁感應現象的兩類情況
高中物理选修3-2课件
課標定位 學習目標：1.瞭解感生電場，知道感生電動勢產 生的原因．會判斷感生電動勢的方向，並會計算 它的大小． 2．瞭解動生電動勢的產生以及與洛倫茲力的關係. 會判斷動生電動勢的方向，並會計算它的大小. 3．瞭解電磁感應規律的一般應用，會聯繫科技實 例進行分析．

高中物理| 4.5电磁感应现象的两类情况详解电磁感应产生电磁感应现象有感生电动势和动生电动势两类问题。

感生电场19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出：变化的磁场在周围空间激发电场，我们把这种电场叫感生电场．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。

（1）产生如图所示，当磁场变化时，产生感生电场，感生电场的电场线是与磁场垂直的曲线。

如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力作用下定向移动而产生感应电流，或者说导体中产生了感生电动。

（2）方向：闭合环形回路(可假定存在)的电流方向就是感生电动势的方向，根据楞次定律和右手定则确定。

（3）作用感生电动势在电路中的作用就是充当电源，其电路就是内电路，当它与外电路连接后就会对外电路供电。

变化的磁场在闭合导体所在空间产生电场，导体内自由电荷在电场力作用下产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势。

由此可见，感生电场就相当于电源内部的所谓的非静电力，对电荷产生力的作用。

动生电动势1.动生电动势：导体在磁场中做切割磁感线运动时产生的电动势。

2.产生原因导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生动生电动势，它是由于导体中自由电子受到洛伦兹力作用引起的．使自由电子做定向移动的非静电力就是洛伦兹力。

如图所示，一条直导线CD在匀强磁场B中以速度v向右运动，并且导线CD与B、v的方向互相垂直。

由于导体中的自由电子随导体一起以速度v运动，因此每个电子受到的洛伦兹力为F＝evB，F的方向竖直向下，在F的作用下自由电子沿导体向下运动，使导体下端出现过剩的负电荷，导体上端出现过剩的正电荷，结果是C端的电势高于D端的电势，出现由C端指向D端的静电场，此电场对电子的作用力F′是向上的，与洛伦兹力的方向相反。

随着导体两端正、负电荷的积累，场强不断增强，当作用到自由电子上的静电力与洛伦兹力互相平衡时，C、D两端便产生了一个稳定的电势差。

总之：洛伦兹力是产生动生电动势的原因，即洛伦兹力是产生动生电动势的非静电力。

解析：由题意可知圆形线圈A上产生的感生电动势 ΔB E＝n S＝100×0.02×0.2 V＝0.4 V， Δt E 0.4 V 电路中的电流 I＝ R ＋R ＝ 4 Ω＋6 Ω＝0.04 A. 1 2 电容器充电时的电压 UC＝IR2＝0.04 A×6 Ω＝0.24 V， 2 s后电容器放电的电荷量 Q＝CUC＝30×10－6 F×0.24 V ＝7.2×10－6 C. 答案：0.24 V 7.2×10－6 C
F的方向竖直向下．在力F的作用下，自由电子沿导体向 下运动，使导体下端出现过剩的负电荷，导体上端出现过剩 的正电荷．结果使导体上端D的电势高于下端C的电势，出现 由D指向C的静电场．此电场对电子的作用力F′是向上的，与 洛伦兹力的方向相反．随着导体两端正、负电荷的积累，场 强不断增强，当作用在自由电子上的静电力F′与洛伦兹力F 互相平衡时，DC两端便产生了一个稳定的电势差．如果用另 外的导线把CD两端连接起来，由于D端电势比C端高，自由 电子在静电力的作用下将在导线框中沿顺时针方向流动，形 成逆时针方向的感应电流如图乙所示．电荷的流动使CD两端 积累的电荷减少，洛伦兹力又不断地使电子从D端运动到C端， 从而在CD两端维持一个稳定的电动势．
我们知道，常温下的气体是绝缘体，须在6000℃以上才能 电离，这样的高温是难以达到的．为使气体在较低温度下 (3000℃左右)就能电离，可在高温燃烧的气体中添加一定比例 (1%)的容易电离的低电离电位物质(如钾、铯等碱金属化合 物)．磁流体发电机燃烧室产生的高温等离子体经喷管提高流 速，以高温高速进入发电通道，切割磁感线产生电磁感应，并 在电极壁的两极上形成电动势．或者说，离子在洛伦兹力的作 用下，不断奔向两电极，从而形成电势差对外供电．
变化的磁场在闭合导体所在空间产生电场，导体内

教 学 教 法 分 析
(2013· 太原五中高二检测 )某空间出现了图 4－5 － 2 所示的磁场，当磁感应强度变化时，在垂直于磁场的方 向上会产生感生电场，有关磁感应强度的变化与感生电场的
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
方向关系描述正确的是 (
)
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
感应现象的应用．
课 时 作 业
菜
单
新课标 ·物理 选修3-2
教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
●教学地位
教 学 方 案 设 计
本节属于电磁感应规律的应用，在高考中尽管很少直接 命题，但它对于理解电磁感应现象有重要的作用，是以后学 习的基础.
当 堂 双 基 达 标
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
课 时 作 业
菜
单
新课标 ·物理 选修3-2
教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
2．思考判断 (1) 动生电动势产生的原因是导体内部的自由电荷受到
教 学 方 案 设 计
洛伦兹力的作用．(√) ΔΦ (2)感生电动势的大小由 E＝ n 求得，动生电动势的大 Δt 小可由 E＝Blv 求得．(√)
1．对感生电场的理解
教 学 方 案 设 计
英国物理学家麦克斯韦在他的电磁理论中指出：变化的 磁场能在周围空间激发电场，这种电场叫感生电场． 感生电场是否存在，取决于有无变化的磁场，与是否存 在导体及是否存在闭合回路无关．
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
新课标 ·物理 选修3-2