教案--電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況完整版

1、導(dǎo)體切割磁感線導(dǎo)體切割磁感線電鍵閉合，改變滑動(dòng)片的位置電鍵閉合，改變滑動(dòng)片的位置線圈線圈B B相當(dāng)相當(dāng)于電源于電源回顧電荷在外電路和內(nèi)電路中的運(yùn)動(dòng)?；仡欕姾稍谕怆娐泛蛢?nèi)電路中的運(yùn)動(dòng)。電源電動(dòng)勢(shì)的作用：電源電動(dòng)勢(shì)的作用：是某種非靜電力對(duì)自由電荷的作用。是某種非靜電力對(duì)自由電荷的作用。abcd這里化學(xué)作用就是平時(shí)說的非靜電力一、理論探究感生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生一、理論探究感生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生磁場(chǎng)變強(qiáng)時(shí)磁場(chǎng)變強(qiáng)時(shí)II電流是怎樣產(chǎn)生的？電流是怎樣產(chǎn)生的？自由電荷為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)？自由電荷為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)？使電荷運(yùn)動(dòng)的力難道是變化使電荷運(yùn)動(dòng)的力難道是變化的磁場(chǎng)對(duì)其施加的力嗎？的磁場(chǎng)對(duì)其施加的力嗎？猜想：使電荷運(yùn)動(dòng)的力可能是

2、猜想：使電荷運(yùn)動(dòng)的力可能是洛倫茲力、靜電力、或者是其它力洛倫茲力、靜電力、或者是其它力英實(shí)際應(yīng)用電子感應(yīng)加速器豎直向上豎直向上逆逆時(shí)時(shí)針針順順時(shí)時(shí)針針俯視圖I二、理論探究動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生二、理論探究動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是怎樣產(chǎn)生的？、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是怎樣產(chǎn)生的？2、什么力充當(dāng)非靜電力？、什么力充當(dāng)非靜電力？導(dǎo)體中的自由電荷受到導(dǎo)體中的自由電荷受到 什么力的作用？什么力的作用？導(dǎo)體棒的哪端電勢(shì)比較高？導(dǎo)體棒的哪端電勢(shì)比較高？非靜電力與洛倫茲力有關(guān)嗎？非靜電力與洛倫茲力有關(guān)嗎？動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生原因動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生原因 當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒內(nèi)部的自由電子要受到洛倫茲力作

3、用，在洛侖茲力作用下電子沿導(dǎo)線向D端定向運(yùn)動(dòng)，使D端和C端出現(xiàn)了等量異種電荷，D為負(fù)極（低電勢(shì)），C為正極（高電勢(shì)）,導(dǎo)體CD相當(dāng)一個(gè)電源。 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。F洛- -v vF電定義法推導(dǎo)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式：定義法推導(dǎo)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式：作用在單位正電荷的洛倫茲力為作用在單位正電荷的洛倫茲力為 F=F 洛洛/e=vB 由電動(dòng)勢(shì)的定義得：由電動(dòng)勢(shì)的定義得：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為：E=FL=BLv結(jié)論：結(jié)論：與法拉第電磁感應(yīng)定律得到的結(jié)果一致與法拉第電磁感應(yīng)定律得到的結(jié)果一致F洛- -v v 當(dāng)當(dāng)F電電=F洛洛時(shí)，時(shí)， qE電電=qU/L=Qe/L=qvB對(duì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的理解

4、對(duì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的理解1 1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：指導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：指導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。2 2、充當(dāng)非靜電力：、充當(dāng)非靜電力： 洛侖茲力洛侖茲力4 4、感生電動(dòng)勢(shì)中的能量轉(zhuǎn)化：、感生電動(dòng)勢(shì)中的能量轉(zhuǎn)化：E其他其他E電電 所以所以EBLV3 3、洛化茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系：、洛化茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系：F洛- -F電電（注意：（注意：W洛（合）洛（合）=0）動(dòng)生電動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)勢(shì)和感生電感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)1 1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì): :由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì). .2 2、感生電場(chǎng)感生電場(chǎng): :由變化的磁場(chǎng)激發(fā)的電場(chǎng)由變化的磁場(chǎng)激發(fā)的電場(chǎng)

5、. .3 3、感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì): :由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱 為感生電動(dòng)勢(shì)為感生電動(dòng)勢(shì). .感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)鞏固練習(xí):如右圖所示,內(nèi)壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平放在水平桌面上,環(huán)內(nèi)有一帶負(fù)電小球,整個(gè)裝置處于豎直向下的磁場(chǎng)中,當(dāng)磁場(chǎng)突然增大時(shí),小球?qū)? )AA.A.沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)B.B.沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)C.C.在原位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)在原位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)D.D.仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)E感感-V VLMN R例題：如圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，光滑導(dǎo)軌上架一個(gè)直導(dǎo)體棒MN，MN向右勻速運(yùn)動(dòng)的速

6、度為V，MN長為L,除電阻R外不計(jì)其他電阻求：（1）導(dǎo)體MN做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的安培力大小和方向？（2）導(dǎo)體MN受到的外力的大小和方向？（3）MN向右運(yùn)動(dòng)S位移，外力克服安培力做功的表達(dá)式是什么？（4）在此過程中產(chǎn)生的電能是多少？（5）電流做功是多少？結(jié)論：在純電阻電路中，外力克結(jié)論：在純電阻電路中，外力克服安培力做了多少功將有多少熱服安培力做了多少功將有多少熱量產(chǎn)生。量產(chǎn)生。實(shí)際應(yīng)用實(shí)際應(yīng)用 如圖，兩個(gè)相連的金屬圓環(huán)，粗金屬圓環(huán)的電阻如圖，兩個(gè)相連的金屬圓環(huán)，粗金屬圓環(huán)的電阻為細(xì)金屬圓環(huán)電阻的一半。磁場(chǎng)垂直穿過粗金屬為細(xì)金屬圓環(huán)電阻的一半。磁場(chǎng)垂直穿過粗金屬環(huán)所在的區(qū)域，當(dāng)磁感應(yīng)隨時(shí)間均勻變化

7、時(shí)，在環(huán)所在的區(qū)域，當(dāng)磁感應(yīng)隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在粗環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為粗環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，則，則ab兩點(diǎn)間的電兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（勢(shì)差為（ ） AE/2 BE/3 C2E/3 DE 提升能力7.7.如右圖所示如右圖所示, ,一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng), ,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí), ,此粒子的動(dòng)能將此粒子的動(dòng)能將( )( )A.A.不變不變B.B.增加增加C.C.減少減少D.D.以上情況都可能以上情況都可能B14.如圖所示,固定于水平桌面上的金屬框架edcf,處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒a

8、b擱在框架上可無摩擦滑動(dòng),此時(shí)abcd構(gòu)成一個(gè)邊長為L的正方形,棒的電阻為r,其余部分電阻不計(jì),開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.(1)若從t=0時(shí)刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,每秒鐘增量為k,同時(shí)保持棒靜止,求棒中的感應(yīng)電流.在圖上標(biāo)出感應(yīng)電流方向.(2)在上述(1)情況中,始終保持棒靜止,當(dāng)t=t1秒時(shí),需加在垂直于棒的水平拉力為多大?(3)若從t=0時(shí)刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,當(dāng)棒以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流.則磁感應(yīng)強(qiáng)度怎樣隨時(shí)間變化(寫出B與t的關(guān)系式)?解析:(1)電流方向 adcba方向;感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E= =kS=kL2感應(yīng)電流 (2)t=t1時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=B0+kt,外力大小F=FB=(B0+kt1)kL3/r.(3)要使棒不產(chǎn)生感應(yīng)電流,即要回路abcd中磁通量不變.即BL(L+vt)=B0L2,BStt2.EkLIrr0.B LBLvt 32010: 1adcba()(2)(3)Bkt kLB LkLBrrLvt答案方向圖略例例4：如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度：如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，并且以，并且以B/t=0.1T/S在變化在變化.水平軌道電阻不水平軌道電阻不計(jì)，且不計(jì)摩擦阻力，寬計(jì)，且不計(jì)摩擦阻力，寬0.5m的導(dǎo)軌上放一電阻