人教版高二物理选修课件电磁感应现象的两类情况
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高二物理人教版选修3-2课件：4.6 电磁感应现象的两类情况
(2)如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就
会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电 流，或者说导体中产生了感应电动势. 图1
第6讲 电磁感应现象的两类情况
9
2.感生电场的方向
(1) 判断：假定存在闭合环形回路，回路中感应电流的方向
就表示感生电场的方向，判定方向要依据实际存在的或假 定存在的回路结合楞次定律和右手定则来进行. (2) 决定因素：感生电场是否存在仅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.
第6讲 电磁感应现象的两类情况
3
1 预习导学
梳理·识记·点拨
2 课堂讲义
理解·深化·探究
3 对点练习
巩固·应用·反馈
第6讲 电磁感应现象的两类情况
4
预习导学 记·点拨
梳理·识
一、电磁感应现象中的感生电场
1.感生电场：磁场变化 时在空间激发的一种电场.
2.感生电动势：由 作用. 感生电场 3.感生电动势中的非静电力：就是 产生的感应电动势. 对自由电荷的 感生电场
场的洛伦兹力F，这两个力的合力充当小球做圆周运动的向心力，
其中F＝qvB，磁场在增强，球速先减小后增大，所以洛伦兹力 不一定总在增大，故B错；
第6讲 电磁感应现象的两类情况
12
v 向心力 F 向＝m ，其大小随速度先减小后增大， 因此挤压力 r FN 也不一定始终增大，故 A 错，正确答案为 C、D.
14
例2
如图 3 所示，可绕固定轴 OO′ 转动的正
方形线框的边长为L，不计摩擦和 空气阻力， 线框从水平位置由静止释放，到达竖直位置所 用的时间为 t ， ab 边的速度为 v ，设线框始终处 在竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中， 试求： 图3
【教育课件】人教版高中物理第四章第5节电磁感应现象的两类情况.ppt
现使磁场以ΔΔBt ＝0.2 T/s 的变化率均匀地增大，试求当 t 为多
少时，M 刚好离开地面(取 g＝10 m/s2)?
[思路点拨] 因为磁场在变化，在闭合回路中产生的是 感生电动势，根据楞次定律和左手定则知ab受到的安培力 方向向左，当F安≥Mg时，重物将被拉起。
[解析] 根据法拉第电磁感应定律，感生电动势
1.电磁感应现象中的能量转化 (1)与感生电动势有关的电磁感应现象中，磁场能转化为 电能，若电路是纯电阻电路，转化过来的电能将全部转化为 电阻的内能。 (2)与动生电动势有关的电磁感应现象中，通过克服安培 力做功，把机械能或其他形式的能转化为电能。克服安培力 做多少功，就产生多少电能。若电路是纯电阻电路，转化过 来的电能也将全部转化为电阻的内能。
[特别提醒] (1)静电场的电场线不闭合，感生电场由于是一种涡旋 场，所以电场线闭合。 (2)感生电场是否存在仅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。
1．在如图4－5－1所示的四种磁场情况中能产生恒定的感
生电场的是
()
图4－5－1 解析：据麦克斯韦电磁理论，要产生恒定的感生电场，必 须由均匀变化的磁场产生，C对。 答案：C
3．如图4－5－2所示，磁感应强度为
B的匀强磁场有理想界面，用力将
矩形线圈从磁场中匀速拉出。在其
他条件不变的情况下
()
A．速度越大时，拉力做功越多
图4－5－2
B．线圈边长L1越大时，拉力做功越多 C．线圈边长L2越大时，拉力做功越多 D．线圈电阻越大时，拉力做功越多
解析：F 匀速拉出线圈过程所做的功为 W＝FL2， 又 F＝F 安＝IBL1，I＝BLR1v，所以 W＝B2LR21L2v， 可知 A、B、C 正确，D 错误。 答案：ABC
人教版高二物理选修：电磁感应现象的两类情况课件
人 教 版 高 二 物理选 修3-2第 四章： 4.5电 磁感应 现象的 两类情 况课件 (共47张 PPT)
人 教 版 高 二 物理选 修3-2第 四章： 4.5电 磁感应 现象的 两类情 况课件 (共47张 PPT)
例1：
①产生感生电动势的非静电力是什么提供的？ B原↑
I E感
感生电动势是感生电场产生的电场力提供的。
C
×× × ×
_
×× × ×
_f
××
×
×
×
× _f
v
×
×
× × f×
×
D
人 教 版 高 二 物理选 修3-2第 四章： 4.5电 磁感应 现象的 两类情 况课件 (共47张 PPT)
C
× ×
× ×
+++
× ×
× ××××v ×来自×× ___ ×
×
××
×
×
f
D
2.导体棒一直运动下去，自由电荷是否也会沿着 人教版高二物理选修3-2第四章：4.5电磁感应现象的两类情况课件(共47张PPT)
人 教 版 高 二 物理选 修3-2第 四章： 4.5电 磁感应 现象的 两类情 况课件 (共47张 PPT)
感生电场产生的模型展示
变化的磁场（例如磁 场变强）
4、感生电场线特点：
（1）：电场线闭合、涡旋状
（2）：涡旋面与磁场方向垂直 感生电场
注：静止的电荷激发的电场叫静电场，静电 场电场线是由正电荷出发，终于负电荷，电 场线是不闭合的，而感生电场是一种涡旋电 场，电场线是闭合的
三、理论探究动生电动势的产生
思考与讨论
1、动生电动势是怎样产生的？
＋＋
2、什么力充当非静电力？
人 教 版 高 二 物理选 修3-2第 四章： 4.5电 磁感应 现象的 两类情 况课件 (共47张 PPT)
例1：
①产生感生电动势的非静电力是什么提供的？ B原↑
I E感
感生电动势是感生电场产生的电场力提供的。
C
×× × ×
_
×× × ×
_f
××
×
×
×
× _f
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×
×
× × f×
×
D
人 教 版 高 二 物理选 修3-2第 四章： 4.5电 磁感应 现象的 两类情 况课件 (共47张 PPT)
C
× ×
× ×
+++
× ×
× ××××v ×来自×× ___ ×
×
××
×
×
f
D
2.导体棒一直运动下去，自由电荷是否也会沿着 人教版高二物理选修3-2第四章：4.5电磁感应现象的两类情况课件(共47张PPT)
人 教 版 高 二 物理选 修3-2第 四章： 4.5电 磁感应 现象的 两类情 况课件 (共47张 PPT)
感生电场产生的模型展示
变化的磁场（例如磁 场变强）
4、感生电场线特点：
（1）：电场线闭合、涡旋状
（2）：涡旋面与磁场方向垂直 感生电场
注：静止的电荷激发的电场叫静电场，静电 场电场线是由正电荷出发，终于负电荷，电 场线是不闭合的，而感生电场是一种涡旋电 场，电场线是闭合的
三、理论探究动生电动势的产生
思考与讨论
1、动生电动势是怎样产生的？
＋＋
2、什么力充当非静电力？
人教版高中物理选修3-2课件5.电磁感应现象的两类情况
B．当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下 看应为逆时针方向
C．当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下 看应为顺时针方向
D．当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场方向有如图中a所示的闭合环形回路，
B向上，均 匀增加时
―楞 定―次 律→
如图所示，L1＝0.5 m，L2＝0.8 m，回路总电阻为 R＝0.2 Ω，M＝0.04 kg，导轨光滑，开始时磁感应强度 B0 ＝1 T．现使磁感应强度以ΔΔBt ＝0.2 T/s 的变化率均匀地增大， 求当 t 为多少时 M 离开地面．(g 取 10 m/s2)
思路点拨：
回路中原磁场
感应电流
三、感生电动势与动生电动势的区别
物理量 感生电动势
比较内容
动生电场势
产生原因
磁场的变化
导体做切割磁感线运动
移动电荷的非 感生电场对自由 导体中自由电荷所受洛伦
静电力
电荷的电场力 兹力沿导体方向的分力
回路中相当于 处于变化磁场中
做切割磁感线运动的导体
电源的部分
的线圈部分
物理量 比较内容
感生电动势
(2)要保持棒静止，使作用到棒上的力平衡，即水平拉力 等于棒受到的安培力：
F＝FA＝BIl＝(B0＋kt)krl2l＝krl3(B0＋kt1)．
答案： (1)kl2/r，棒中电流方向由b到a (2)(B0＋kt1)kl3/r
四、产生动生电动势时，洛伦兹力对导体棒中的自由电荷 是否做功？
不做功．当导体棒处于闭合回路中做切割磁感线运动时， 导体棒中产生感应电流，根据前面的讨论，我们知道，自由电 荷既随导体棒一起运动，又沿导体棒运动，其合运动与导体棒 成一定夹角，所以洛伦兹力与合运动方向垂直，如图所示，此 时洛伦兹力沿棒方向的分力就是非静电力，对自由电荷做正功， 但洛伦兹力的另一个分力垂直于导体棒且与切割运动的方向相 反，对自由电荷做负功，这两个分力的总功恰好为零．
C．当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下 看应为顺时针方向
D．当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场方向有如图中a所示的闭合环形回路，
B向上，均 匀增加时
―楞 定―次 律→
如图所示，L1＝0.5 m，L2＝0.8 m，回路总电阻为 R＝0.2 Ω，M＝0.04 kg，导轨光滑，开始时磁感应强度 B0 ＝1 T．现使磁感应强度以ΔΔBt ＝0.2 T/s 的变化率均匀地增大， 求当 t 为多少时 M 离开地面．(g 取 10 m/s2)
思路点拨：
回路中原磁场
感应电流
三、感生电动势与动生电动势的区别
物理量 感生电动势
比较内容
动生电场势
产生原因
磁场的变化
导体做切割磁感线运动
移动电荷的非 感生电场对自由 导体中自由电荷所受洛伦
静电力
电荷的电场力 兹力沿导体方向的分力
回路中相当于 处于变化磁场中
做切割磁感线运动的导体
电源的部分
的线圈部分
物理量 比较内容
感生电动势
(2)要保持棒静止，使作用到棒上的力平衡，即水平拉力 等于棒受到的安培力：
F＝FA＝BIl＝(B0＋kt)krl2l＝krl3(B0＋kt1)．
答案： (1)kl2/r，棒中电流方向由b到a (2)(B0＋kt1)kl3/r
四、产生动生电动势时，洛伦兹力对导体棒中的自由电荷 是否做功？
不做功．当导体棒处于闭合回路中做切割磁感线运动时， 导体棒中产生感应电流，根据前面的讨论，我们知道，自由电 荷既随导体棒一起运动，又沿导体棒运动，其合运动与导体棒 成一定夹角，所以洛伦兹力与合运动方向垂直，如图所示，此 时洛伦兹力沿棒方向的分力就是非静电力，对自由电荷做正功， 但洛伦兹力的另一个分力垂直于导体棒且与切割运动的方向相 反，对自由电荷做负功，这两个分力的总功恰好为零．
高中物理 4.5 电磁感应现象的两类情况课件 新人教版选修3-2.ppt
中电流减小时，电子被________(填加速、减速)。
14
解析：电磁铁中电流减小，感生电场方向为逆时针，电子 受电场力与速度方向相反，电子减速。 答案：减速
15
16
1．对感生电场的理解 19世纪60年代，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。 (1)感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。 (2)感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无关。 (3)感生电场的方向根据闭合电路(或假想的闭合电路) 中感应电流的方向确定。
1
2
1.知道感生电场、感生电动势、动生电动 势的概念。知道产生感生电动势的非静 电力是感生电场的作用，产生动生电动 势的非静电力与洛伦兹力有关。
2.会用楞次定律判断感生电场的方向，用左 手定则判断洛伦兹力的方向。
3.知道电磁感应现象遵守能量守恒定律。
3
4
［读教材·填要点］ 1．电磁感应现象中的感生电场 (1)感生电场：磁场 变化 时在空间激发的一种电场。 (2)感生电动势：由 感生电场 产生的感应电动势。 (3)感生电动势中的非静电力： 感生电场 对自由电荷 的作用。 (4)感生电场的方向： 与所产生的感应电流的方向相同 ，可根据楞次定律和右手定则判断。
5
[关键一点] 变化的磁场周围存在感生电场，与是否 存在电路以及电路是否闭合无关。
6
2．电磁感应现象中的洛伦兹力 (1)动生电动势：由于 导体运动 而产生的感应电动势。 (2)动生电动势中的“非静电力”：自由电荷因随导体棒运 动而受到 洛伦兹力 ，非静电力与 洛伦兹力 有关。 (3)动生电动势中的功能关系：闭合回路中，导体棒做切 割磁感线运动时，克服 安培 力做功，其他形式的能转化 为 电能 。
人教版高二物理选修3-2------4.5电磁感应现象的两类情况PPT课件
导体切割磁感线产生的电动势的大小与哪些因素有关?
磁感应强度、导体棒运动速度、导体棒的长度
它是通过什么力做功将其它形式的能转化为电能的?
是由于洛伦兹力对电荷做功
××
运动的导体CD就是一个电源，C为正极 ,正电荷受到洛伦兹力的作用,从D端搬 到C端,洛伦兹力就相当于电源中的非静
× F洛× ×L ×
×F电×
R1R2 64
UabIR12.4V 或 U abEIR 22.4V
总结：
感生电动势在电路中的作用就是电源，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.
• 感应电场（也叫感生电场）是产生感应电流或感 应电动势的原因,感应电场的方向同样可由楞次定 律判断.
二、洛伦兹力与动生电动势 如图，导体棒CD在匀强磁场中运动。 ×C × ×
qU L开qvBU开BLv
3、导体棒哪端的电势比较高？ 据右手定则，C端电势高
4、如果用导线把C、D两端连到磁场外的用电器上，导体 棒中的电流是沿什么方向？ D到C
以上讨论不考虑自由电荷的热运动。
导体切割磁感线时也会产生电动势,该电动势产生的机理 是什么?
是由于导体棒中自由电子受到洛伦兹力而形成的
×
C×
×
×
× ×
×V
×
电力.
×× ××
× × D× ×
产生的动生电动势就是
×
×
×
C
×
EW洛FLqvBLBLv qq q
× F洛× ×L ×
××
× ×V
与法拉第电磁感应定律得到的结果一致×. F电× × ×
归纳
×× ××
1、一段导体切割磁感线运动时相当于一 个电源，这时非静电力与洛伦兹力有关
《电磁感应现象的两类情况》人教版高二物理选修3-2PPT课件
干电池：化学作用
非静电力
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。 这种情况下,哪一种作用扮演了非静电力的角色?
一、理论探究感生电动势的产生
电流是怎样产生的？
自由电荷为什么会运动？
猜想：使电荷运动的力可能是洛伦兹力、
静电力或者是其他力。
磁场变强
使电荷运动的力难道是变化的磁场对其施加的吗？
某某高中
第4章 第5节 电磁感应
电磁感应现象的两类情况
MUSIC CARNIVAL IN SUMMER
主讲人：
演讲时间：20XX
高二年级 选修3-2
仔细观察图片， 想一想电流是如何产生的？
你能根据能量守恒定律来 解释发电机发电的过程吗？ 结合上一节的知识， 想一想还有没有其他的产生感应电流的方式？
2.感生电动势：
（1）定义：由感生电场产生的感应电动势。
（2）感生电动势：
感生电场对自由电荷的作用
非静电力
3.应用实例
电子感应加速器：电子感应加速器是用感生电场来加速电子的一种设备。
铁芯
线圈
电子束
环形真 空管道
3.应用实例
它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。 在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道。 当磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感生电场。 射入其中的电子就受到感生电场的持续作用而不断加速。
××
× v×
×
×
_ _
×
×
_
D × × × × f
【拓展思考】
洛伦兹力做功吗？洛伦兹力不做功，是电场力做功，起到了能量转化的作用。
【典例3 】光滑导轨上架一个直导体棒MN，设MN向右匀速运动的速度为v，MN长为L,不计其他电阻,求：
人教版选修3-2 第四章 5 电磁感应现象的两类情况 课件(45张)
①研究对象不同．E＝nΔΔΦt 的研究对象是一个回路；E＝Blvsin θ 的研究对象是在 磁场中运动的一段导体．
②适用范围不同．E＝nΔΔΦt 具有普遍性，无论什么方式引起 Φ 的变化都适用；E ＝Blvsin θ 只适用于一段导体切割磁感线的情况．
③条件不同．E＝nΔΔΦt 不一定是匀强磁场；E＝Blv 中的 l、v、B 应取两两互相垂 直的分量，可采用投影的办法． ④物理意义不同．E＝nΔΔΦt 求的是 Δt 时间内的平均感应电动势，E 与某段时间或 某个过程相对应．E＝Blvsin θ 求的是瞬时感应电动势，E 与某个时刻或某个位置 相对应．
2.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接 有电阻 R.金属棒 ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装 置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁 感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是( ) A．ab 中的感应电流方向由 b 到 a B．ab 中的感应电流逐渐减小 C．ab 所受的安培力保持不变 D．ab 所受的静摩擦力逐渐减小
3．感生电动势与动生电动势的对比
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
感生电场对自由电荷的电场 导体中自由电荷所受洛伦兹
移动电荷的非静电力
力
力沿导体方向的分力
回路中相当于电源的部分 处于变化磁场中的线圈部分 做切割磁感线运动的导体
方向判断方法
由楞次定律判断
通常由右手定则判断，也可 由楞次定律判断
提示：(1)感应电流的方向与正电荷定向移动的方向相同．感生电场的方向与正电 荷受力的方向相同，因此，感生电场的方向与感应电流的方向相同，感生电场的 方向可以用楞次定律来判定． (2)感生电场对自由电荷的作用．
人教版选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况 课件(102张)
=2×10×1 N=20 N,由于导体棒ab匀速运动,则F=F安=
20 N,导体棒克服安培力的功率P安=F安v=20×5 W=100
故选项A、B错误,选项C正确;根据右手定则判断通过
电阻的电流为从A到C,故选项D正确。
知识点二 电磁感应中的力学问题 探究导入: 如图所示,将线圈匀速向右拉出磁场。
请思考:拉力F与安培力有什么关系? 提示:拉力F与安培力大小相等,方向相反。
知识点一 感生电动势与动生电动势的比较 探究导入: 著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置:一块绝 缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动,在圆板中部有一 个线圈,圆板四周固定着一圈带电的金属球,如图所示。 当线圈接通电源后,发现圆板转动起来,圆板为什么会 转动呢?
提示:在线圈接通电源的瞬间,线圈中的电流是增大的, 产生的磁场是逐渐增强的,逐渐增强的磁场会产生电场。 在小球所在圆周处相当于有一个环形电场,小球因带电 而受到电场力作用从而会使圆板转动。
(3)×。感应电动势是导体中产生的,与感生电场不是一 个物理概念。 (4)√。洛伦兹力提供非静电力,产生了动生电动势。 (5)×。洛伦兹力在任何情况下都不会对电荷做功。
【生活链接】 发电机为什么需要动力?
提示:导体在磁场中运动切割磁感线产生的感应电流一 定受到与导体运动方向相反的安培力,阻碍导体的运动, 从而使得其他形式的能转化为电能。
【典题通关】 考查角度1 动生电动势的分析 【典例1】如图所示,在竖直向下的匀强磁场①中,将一 水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出②,设在整个 过程中棒的方向不变且不计空气阻力③,则在金属棒运 动过程中产生的感应电动势大小变化情况以及哪端电 势高 ( )
A.越来越大、a端电势高 B.越来越小、b端电势高 C.保持不变、a端电势高 D.保持不变、b端电势高
人教版高二物理选修：电磁感应现象的两类情况PPT课件
(1)0.4A (2)0.016N,向左
(3)0.08w
人教版 高二物理 选修3-2 第四章：4.5电磁感应现象的两类情况 (共16 张PPT)
(4)0.08w;0.016w;0.064w
人教版 高二物理 选修3-2 第四章：4.5电磁感应现象的两类情况 (共16 张PPT)
小结：
动生电动势
感生电动势
特 点
磁场不变，闭合电路的整 体或局部在磁场中运动导 致回路中磁通量变化
闭合回路的任何部分都不 动，空间磁场变化导致回 路中磁通量变化
原
由于S变化引起
因
回路中变化
由于B变化引起 回路中变化
非 静 电 力
的 来 源
方 向
非静电力是洛仑兹力， 由洛仑兹力对运动电荷 作用而产生电动势
楞次定律或右手定则
变化磁场在它周围空间激发 感生电场，非静电力是感生 电场力，由感生电场力对电 荷做功而产生电动势
问题:在电磁感应现象 中，哪一种作用扮演 了非静电力的角色 ？
+ +
+ +
+
+ +
+ --
+
++
-
+
化学作用就是我们 所说的非静电力
一、电磁感应现象中的感生电场
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.这种情况 下,哪一种作用扮演了非静电力的角色 ？
〔英〕麦克斯韦认为：变化的磁场能在周围空
人教版 高二物理 选修3-2 第四章：4.5电磁感应现象的两类情况 (共16 张PPT)
小结：洛伦兹力与动生电动势
1、由于导体的运动(切割磁感线)而产生的感应 电动势叫动生电动势. 2、动生电动势所对应的非静电力是洛伦兹力. 注意：动生电动势与洛伦兹力有关，但洛伦兹力始 终不做功.
人教版选修3-2 第四章 第5节 电磁感应现象的两类情况 课件(30张)
(2)由题意知，磁感应强度B＝B0＋kx 考虑到电流恒定，在x＝2 m处有BR0＋lvr0＝B0R＋＋kxrlv 得v＝23 m/s.
(3)导体棒受到的安培力 F＝BIl＝(B0＋kx)Il＝0.4(1＋x) 安培力随位置线性变化，则安培力做功
WF＝12[B0＋(B0＋kx)]Ilx
代入数据得WF＝1.6 J.
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 感生电场对自由 导体中自由电荷所受洛伦
的非静电力 电荷的电场力
兹力沿导体方向的分力
回路中相 当于电源
的部分
处于变化磁场中 的线圈部分
做切割磁感线运动的导体
ΔΦ产生 的原因
感生电动势
动生电动势
磁场变化产生电 动势，ΔΦ是由于 磁场变化而产生 的，所以ΔΦ＝ ΔB·S
答案：(1)2 A
2 (2)3 m/s
(3)1.6 J
谢谢观看！
解析：选A 磁场变化时在空间激发感生电场，其方向与所 产生的感应电流方向相同，只能由楞次定律判断，A项正确．
2.某空间出现了如图所示的一组闭合电场 线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是 ()
A．沿AB方向磁场在迅速减弱 B．沿AB方向磁场在迅速增强 C．沿BA方向磁场恒定不变 D．沿BA方向磁场在迅速减弱
要点二 动生电动势与感生电动势 1．动生电动势：由于导体 4 ___切__割_____磁感线运动而产生 的感应电动势． 2．动生电动势中的“非静电力” 自由电荷因随导体棒运动而受到 5 _洛__伦__兹__力___，非静电力与 6 __洛__伦__兹__力__有关．
3．感生电动势与动生电动势的对比
由E＝n
ΔB Δt
(3)导体棒受到的安培力 F＝BIl＝(B0＋kx)Il＝0.4(1＋x) 安培力随位置线性变化，则安培力做功
WF＝12[B0＋(B0＋kx)]Ilx
代入数据得WF＝1.6 J.
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 感生电场对自由 导体中自由电荷所受洛伦
的非静电力 电荷的电场力
兹力沿导体方向的分力
回路中相 当于电源
的部分
处于变化磁场中 的线圈部分
做切割磁感线运动的导体
ΔΦ产生 的原因
感生电动势
动生电动势
磁场变化产生电 动势，ΔΦ是由于 磁场变化而产生 的，所以ΔΦ＝ ΔB·S
答案：(1)2 A
2 (2)3 m/s
(3)1.6 J
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解析：选A 磁场变化时在空间激发感生电场，其方向与所 产生的感应电流方向相同，只能由楞次定律判断，A项正确．
2.某空间出现了如图所示的一组闭合电场 线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是 ()
A．沿AB方向磁场在迅速减弱 B．沿AB方向磁场在迅速增强 C．沿BA方向磁场恒定不变 D．沿BA方向磁场在迅速减弱
要点二 动生电动势与感生电动势 1．动生电动势：由于导体 4 ___切__割_____磁感线运动而产生 的感应电动势． 2．动生电动势中的“非静电力” 自由电荷因随导体棒运动而受到 5 _洛__伦__兹__力___，非静电力与 6 __洛__伦__兹__力__有关．
3．感生电动势与动生电动势的对比
由E＝n
ΔB Δt
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人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
3、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆 环的电阻为细金属圆环电阻的一半。磁场垂 直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应随时 间均匀变化时，在粗环里产生的感应电动势
为E，则ab两点间的电势差为（C ）
一、电磁感应现象中的感生电场 思考3：
如图：当磁场增强时,金属圆环内将 产生感应电动势.在这种情况下E感是 怎样产生的呢?
磁场变强
B
〔19世纪.60年代英〕麦克斯韦认为
变化的磁场会在其周围空间激发一
种电场-----感生电场(涡流电场)
闭合导体中的自由电荷在这种电场下 做定向运动
ห้องสมุดไป่ตู้
金属圆环
产生感应电流（感应电动势）
5、感生电动势中的能量转化：
E磁场
E电
磁场变强
注意：若电路是纯电阻 电路，转化过来的电能 也将全部转化为电阻的 内能
二、电磁感应现象中的洛仑兹力
1、动生电动势：指导体切 割磁感线产生的电动势。
思考5：
+
导体棒向右运动切割磁感 线时，导体棒就相当于电
-
源；哪么此时C、D两端中
哪端相当于电源的正极？
新课标高中物理选修3－2
第四章 电磁感应
§4-5 电磁感应现象的两类情况
思考1：以下两种电磁感应现象中，哪部分导体相当于电源？
由磁场变化引起的 电动势
感生电动势
开关闭合（断开），或改 变滑动片的位置。
线圈B相当 于电源
由导体运动引起的 电动势
动生电动势
导体切割磁感线。
AB相当于电源
思考2：
在以上的电磁感应现象中，哪一 种作用扮演了非静电力的角色 ？
一、电磁感应现象中的感生电场
1、感生电场（涡流电场） ：变化的 磁场在其周围空间激发一种电场。
2、感生电动势：由感生电场 （涡流电场）产生的电动势称为 感生电动势。
思考4：
磁场变强
B
如图：当B增大时，如何来判断感生 电场（涡流电场）的方向呢？
3、感生电场的方向：类似感应电流的判断方法（右手定则）；
（注意：感生电场的电场线是闭合曲线与静电场的电场线不同。）
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
感生电场与静电场的区别
起源
静电场 E0 由静止电荷激发
电场线为非闭合曲线
电 场 线 形 状
静电场为有源场
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
感生电场 Ek 由变化的磁场激发 电场线为闭合曲线
A、沿顺时针方向运动 B、沿逆时针方向运动 C、在原位置附近往复运动 D、仍然保持静止状态
磁场变强
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
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2、如图所示，导体AB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， 下列说法中正确的是（ AB ） 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
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课堂总结
感生电动势 感应电动势：
动生电动势
动生电 动势和 感生电 动势
1、感生电场:由变化的磁场激发的电场.
2、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.
3、动生电动势:由于导体运动而产生的感应电动势.
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+a
F
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教科书P19
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电流由小变大。
-V
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电子感应加速器是利用感生电场使电子加 速的设备。
铁芯
磁场 B 线圈
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A．E/2 B．E/3 C．2E/3 D．E
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4、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平 放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整 个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然
增大时，小球将（A ）
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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（ AC ）
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
思考6：
1、动生电动势是怎样产生的？ 2、什么力充当非静电力？
回答1、动生电动势产生 的机理是：自由电荷随着 导线棒运动，并因此受到 洛伦兹力的作用从而在导 体棒两端形成电势差。
回答2、洛仑兹力。
＋＋
-v
F洛
--
思考7： 动生电动势中的能量转化
光滑导轨上架一个直导体棒MN，若MN以初速V
向右运动，MN长为L,不计其他电阻，试分析： M
（1）导体MN的运动情况？ （2）MN向右运动过程中， R 电路中的能量转化情况？
× × × ××
× × × ×i ×
×F× ×
×××
×× ××
V
× × × ××
机械能 克服安培力 电能
做功
N
内能
结论：克服安培力做了多少功，就产生多少电能； 若电路是纯电阻电路，转化过来的电能将全部转化 为电阻的内能。
Ek 感生电场为无源场
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4、感生电动势中的非静电力：
是感生电场对自由电荷的作用力。
如图：绝缘管内壁光滑，一带正电的小球 静止于a点；当磁感应强度B增大时，问： 带电小球将如何运动？
E感
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电 子束
环形 真空室
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它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。在 磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行 的轨道。当磁场发生变化时，就会沿管道方 向产生感应电场。射入其中的电子就受到这 感应电场的持续作用而被不断加速。
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3、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆 环的电阻为细金属圆环电阻的一半。磁场垂 直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应随时 间均匀变化时，在粗环里产生的感应电动势
为E，则ab两点间的电势差为（C ）
一、电磁感应现象中的感生电场 思考3：
如图：当磁场增强时,金属圆环内将 产生感应电动势.在这种情况下E感是 怎样产生的呢?
磁场变强
B
〔19世纪.60年代英〕麦克斯韦认为
变化的磁场会在其周围空间激发一
种电场-----感生电场(涡流电场)
闭合导体中的自由电荷在这种电场下 做定向运动
ห้องสมุดไป่ตู้
金属圆环
产生感应电流（感应电动势）
5、感生电动势中的能量转化：
E磁场
E电
磁场变强
注意：若电路是纯电阻 电路，转化过来的电能 也将全部转化为电阻的 内能
二、电磁感应现象中的洛仑兹力
1、动生电动势：指导体切 割磁感线产生的电动势。
思考5：
+
导体棒向右运动切割磁感 线时，导体棒就相当于电
-
源；哪么此时C、D两端中
哪端相当于电源的正极？
新课标高中物理选修3－2
第四章 电磁感应
§4-5 电磁感应现象的两类情况
思考1：以下两种电磁感应现象中，哪部分导体相当于电源？
由磁场变化引起的 电动势
感生电动势
开关闭合（断开），或改 变滑动片的位置。
线圈B相当 于电源
由导体运动引起的 电动势
动生电动势
导体切割磁感线。
AB相当于电源
思考2：
在以上的电磁感应现象中，哪一 种作用扮演了非静电力的角色 ？
一、电磁感应现象中的感生电场
1、感生电场（涡流电场） ：变化的 磁场在其周围空间激发一种电场。
2、感生电动势：由感生电场 （涡流电场）产生的电动势称为 感生电动势。
思考4：
磁场变强
B
如图：当B增大时，如何来判断感生 电场（涡流电场）的方向呢？
3、感生电场的方向：类似感应电流的判断方法（右手定则）；
（注意：感生电场的电场线是闭合曲线与静电场的电场线不同。）
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
感生电场与静电场的区别
起源
静电场 E0 由静止电荷激发
电场线为非闭合曲线
电 场 线 形 状
静电场为有源场
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
感生电场 Ek 由变化的磁场激发 电场线为闭合曲线
A、沿顺时针方向运动 B、沿逆时针方向运动 C、在原位置附近往复运动 D、仍然保持静止状态
磁场变强
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
2、如图所示，导体AB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， 下列说法中正确的是（ AB ） 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
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
课堂总结
感生电动势 感应电动势：
动生电动势
动生电 动势和 感生电 动势
1、感生电场:由变化的磁场激发的电场.
2、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.
3、动生电动势:由于导体运动而产生的感应电动势.
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
+a
F
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
教科书P19
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
电流由小变大。
-V
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
电子感应加速器是利用感生电场使电子加 速的设备。
铁芯
磁场 B 线圈
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
A．E/2 B．E/3 C．2E/3 D．E
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
4、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平 放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整 个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然
增大时，小球将（A ）
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
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（ AC ）
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
思考6：
1、动生电动势是怎样产生的？ 2、什么力充当非静电力？
回答1、动生电动势产生 的机理是：自由电荷随着 导线棒运动，并因此受到 洛伦兹力的作用从而在导 体棒两端形成电势差。
回答2、洛仑兹力。
＋＋
-v
F洛
--
思考7： 动生电动势中的能量转化
光滑导轨上架一个直导体棒MN，若MN以初速V
向右运动，MN长为L,不计其他电阻，试分析： M
（1）导体MN的运动情况？ （2）MN向右运动过程中， R 电路中的能量转化情况？
× × × ××
× × × ×i ×
×F× ×
×××
×× ××
V
× × × ××
机械能 克服安培力 电能
做功
N
内能
结论：克服安培力做了多少功，就产生多少电能； 若电路是纯电阻电路，转化过来的电能将全部转化 为电阻的内能。
Ek 感生电场为无源场
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
4、感生电动势中的非静电力：
是感生电场对自由电荷的作用力。
如图：绝缘管内壁光滑，一带正电的小球 静止于a点；当磁感应强度B增大时，问： 带电小球将如何运动？
E感
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
电 子束
环形 真空室
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。在 磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行 的轨道。当磁场发生变化时，就会沿管道方 向产生感应电场。射入其中的电子就受到这 感应电场的持续作用而被不断加速。
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况