人教版高二-物理選修3-2-電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況課件

第四章電磁感應(yīng)

電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況第四章電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，引起磁通量變化的原因不同，一般分為兩種：如下圖所示，請(qǐng)?zhí)骄恳幌滤鼈儺a(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的機(jī)理．磁場(chǎng)不變導(dǎo)體不動(dòng)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，引起磁通量變化的原因不同，一般分為磁場(chǎng)變強(qiáng)電流是怎樣產(chǎn)生的？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)的力可能是洛倫茲力、靜電力、或者是其他力一、理論探究感生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生磁場(chǎng)變強(qiáng)電流是怎樣產(chǎn)生的？自由電荷為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)？使電荷運(yùn)動(dòng)的〔英〕麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在周圍空間激發(fā)一種電場(chǎng)-----感生電場(chǎng)閉合導(dǎo)體中的自由電荷在這種電場(chǎng)下做定向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流（感生電動(dòng)勢(shì)）感生電場(chǎng)的方向類似感應(yīng)電流方向的判定----安培定則.感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是感生電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力。〔英〕麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在周圍空間激發(fā)一種電場(chǎng)---1、變化的磁場(chǎng)能在周圍空間激發(fā)電場(chǎng),這種電場(chǎng)叫感生電場(chǎng).2、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).3、感生電動(dòng)勢(shì)在電路中的作用就是電源,其電路就是內(nèi)電路,當(dāng)它與外電路連接后就會(huì)對(duì)外電路供電.4、感生電場(chǎng)是產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原因,感生電場(chǎng)的方向同樣可由楞次定律判斷.1、變化的磁場(chǎng)能在周圍空間激發(fā)電場(chǎng),這種電場(chǎng)叫感生電場(chǎng).3、電子感應(yīng)加速器穿過(guò)真空室內(nèi)磁場(chǎng)的方向由圖知電子沿什么方向運(yùn)動(dòng)要使電子沿此方向加速，感生電場(chǎng)的方向應(yīng)該是？由圖可知原磁場(chǎng)方向由下向上，根據(jù)楞次定律，為了產(chǎn)生如上感應(yīng)電場(chǎng)，原磁場(chǎng)應(yīng)該如何？豎直向上逆時(shí)針順時(shí)針原磁場(chǎng)在增強(qiáng)，即電流在增大。實(shí)際應(yīng)用電子感應(yīng)加速器穿過(guò)真空室內(nèi)磁場(chǎng)的方向由圖知電子沿什么方向運(yùn)動(dòng)Ｃ例1、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(guò)粗金屬環(huán)所在的區(qū)域，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(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E，則ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（）A．E/2B．E/3C．2E/3D．E

Ｃ例1、如圖，兩個(gè)相連的金屬圓環(huán)，粗金屬圓環(huán)的電阻練習(xí)1、如圖，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)磁感應(yīng)強(qiáng)度突然增大時(shí)，小球?qū)ⅲǎ〢、沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)B、沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)C、在原位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)D、仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)A練習(xí)1、如圖，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)練習(xí)2.下列哪些說(shuō)法正確的是(

)A．磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)電場(chǎng)B．處于變化磁場(chǎng)中的導(dǎo)體中的自由電荷定向移動(dòng)，是由于受到感生電場(chǎng)的作用C．感生電場(chǎng)就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D．以上說(shuō)法都不對(duì)AB練習(xí)2.下列哪些說(shuō)法正確的是()AB導(dǎo)體切割磁感線動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)AB相當(dāng)于電源導(dǎo)體切割磁感線動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)AB相當(dāng)于電源1、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？F洛＋＋--F電-F電二、理論探究動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生.

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用，在洛倫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)）則導(dǎo)體CD相當(dāng)于一個(gè)電源.1、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？F洛＋＋

一段導(dǎo)線在做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于電源，這時(shí)的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。F洛＋＋--F電-F電一段導(dǎo)線在做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于電源，這時(shí)的非靜探討：-洛倫茲力不做功，不提供能量，只是起傳遞能量的作用。即外力克服洛倫茲力的一個(gè)分量F2所做的功，通過(guò)另一個(gè)分量F1轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的能量.洛倫茲力做功嗎？能量是怎樣轉(zhuǎn)化的呢？VvF洛F2F1探討：-洛倫茲力不做功，不提供能量，只是起傳遞能量的作用。即例題2：光滑導(dǎo)軌上架一個(gè)直導(dǎo)體棒MN，設(shè)MN向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，MN長(zhǎng)為L(zhǎng),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？vLMN×××××××××××××××××××××××××R例題2：光滑導(dǎo)軌上架一個(gè)直導(dǎo)體棒MN，設(shè)MN向右勻速運(yùn)動(dòng)的速解析(1)由題意知：

E=BLvF=BIL

得：由左手定則知F方向向左

(2)由導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，故受到的外力大小等于F,

方向向右。vLMN×××××××××××××××××××××××××R解析(1)由題意知：vLMN×××××××三、感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的區(qū)別。感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原因磁場(chǎng)的變化導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)移動(dòng)電荷的非靜電力感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力導(dǎo)體中自由電荷所受洛倫茲力沿導(dǎo)體方向的分力回路中相當(dāng)于電源的部分處于變化磁場(chǎng)中的線圈部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體方向判斷方法由楞次定律判斷通常由右手定則判斷，也可由楞次定律判斷大小計(jì)算方法由

計(jì)算通常由E＝Blvsinθ計(jì)算，也可由

計(jì)算三、感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的區(qū)別。感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原例題3：據(jù)報(bào)道，1992年7月，美國(guó)“阿特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)進(jìn)行了一項(xiàng)衛(wèi)星懸繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)取得了部分成功．航天飛機(jī)在地球赤道上空離地面約3000km處由東向西飛行，相對(duì)地面速度大約為6.5×103m/s，從航天飛機(jī)上攜帶一根長(zhǎng)20km，電阻為800Ω的金屬懸繩，使這根懸繩與地磁場(chǎng)垂直，做切割磁感線運(yùn)動(dòng)．假定這一范圍內(nèi)的地磁場(chǎng)是均勻的．磁感應(yīng)強(qiáng)度為4×10－5T，且認(rèn)為懸繩上各點(diǎn)的切割速度和航天飛機(jī)的速度相同．根據(jù)理論設(shè)計(jì)，通過(guò)與電離層(由等離子體組成)的作用，懸繩可以產(chǎn)生約3A的感應(yīng)電流，試求：(1)金屬懸繩中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(2)懸繩兩端的電壓；(3)航天飛機(jī)繞地球運(yùn)行一圈懸繩輸出的電能(已知地球半徑為6.4×103km)．例題3：據(jù)報(bào)道，1992年7月，美國(guó)“阿特蘭(1)金屬繩產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝Blv＝4×10-5×20×103×6.5×103V＝5.2×103V；(2)懸繩兩端電壓，即路端電壓可由閉合電路歐姆定律得U＝E－Ir＝5.2×103V－3×800V＝2.8×103V；()解：(1)金屬繩產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)()解：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì):感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生.2、感生電場(chǎng):由變化的磁場(chǎng)激發(fā)的電場(chǎng).3、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).感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì):感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)電鍵閉合，改變滑片的位置感生電動(dòng)勢(shì)線圈B相當(dāng)于電源磁場(chǎng)變化引起的電動(dòng)勢(shì)拓展資料電鍵閉合，改變滑片的位置感生電動(dòng)勢(shì)線圈B相當(dāng)于電源磁場(chǎng)變化引

第四章電磁感應(yīng)

電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況第四章電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，引起磁通量變化的原因不同，一般分為兩種：如下圖所示，請(qǐng)?zhí)骄恳幌滤鼈儺a(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的機(jī)理．磁場(chǎng)不變導(dǎo)體不動(dòng)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，引起磁通量變化的原因不同，一般分為磁場(chǎng)變強(qiáng)電流是怎樣產(chǎn)生的？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)的力可能是洛倫茲力、靜電力、或者是其他力一、理論探究感生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生磁場(chǎng)變強(qiáng)電流是怎樣產(chǎn)生的？自由電荷為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)？使電荷運(yùn)動(dòng)的〔英〕麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在周圍空間激發(fā)一種電場(chǎng)-----感生電場(chǎng)閉合導(dǎo)體中的自由電荷在這種電場(chǎng)下做定向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流（感生電動(dòng)勢(shì)）感生電場(chǎng)的方向類似感應(yīng)電流方向的判定----安培定則.感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是感生電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力?！灿ⅰ雏溈怂鬼f認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在周圍空間激發(fā)一種電場(chǎng)---1、變化的磁場(chǎng)能在周圍空間激發(fā)電場(chǎng),這種電場(chǎng)叫感生電場(chǎng).2、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).3、感生電動(dòng)勢(shì)在電路中的作用就是電源,其電路就是內(nèi)電路,當(dāng)它與外電路連接后就會(huì)對(duì)外電路供電.4、感生電場(chǎng)是產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原因,感生電場(chǎng)的方向同樣可由楞次定律判斷.1、變化的磁場(chǎng)能在周圍空間激發(fā)電場(chǎng),這種電場(chǎng)叫感生電場(chǎng).3、電子感應(yīng)加速器穿過(guò)真空室內(nèi)磁場(chǎng)的方向由圖知電子沿什么方向運(yùn)動(dòng)要使電子沿此方向加速，感生電場(chǎng)的方向應(yīng)該是？由圖可知原磁場(chǎng)方向由下向上，根據(jù)楞次定律，為了產(chǎn)生如上感應(yīng)電場(chǎng)，原磁場(chǎng)應(yīng)該如何？豎直向上逆時(shí)針順時(shí)針原磁場(chǎng)在增強(qiáng)，即電流在增大。實(shí)際應(yīng)用電子感應(yīng)加速器穿過(guò)真空室內(nèi)磁場(chǎng)的方向由圖知電子沿什么方向運(yùn)動(dòng)Ｃ例1、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(guò)粗金屬環(huán)所在的區(qū)域，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(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E，則ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（）A．E/2B．E/3C．2E/3D．E

Ｃ例1、如圖，兩個(gè)相連的金屬圓環(huán)，粗金屬圓環(huán)的電阻練習(xí)1、如圖，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)磁感應(yīng)強(qiáng)度突然增大時(shí)，小球?qū)ⅲǎ〢、沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)B、沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)C、在原位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)D、仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)A練習(xí)1、如圖，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)練習(xí)2.下列哪些說(shuō)法正確的是(

)A．磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)電場(chǎng)B．處于變化磁場(chǎng)中的導(dǎo)體中的自由電荷定向移動(dòng)，是由于受到感生電場(chǎng)的作用C．感生電場(chǎng)就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D．以上說(shuō)法都不對(duì)AB練習(xí)2.下列哪些說(shuō)法正確的是()AB導(dǎo)體切割磁感線動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)AB相當(dāng)于電源導(dǎo)體切割磁感線動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)AB相當(dāng)于電源1、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？F洛＋＋--F電-F電二、理論探究動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生.

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用，在洛倫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)）則導(dǎo)體CD相當(dāng)于一個(gè)電源.1、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？F洛＋＋

一段導(dǎo)線在做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于電源，這時(shí)的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。F洛＋＋--F電-F電一段導(dǎo)線在做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于電源，這時(shí)的非靜探討：-洛倫茲力不做功，不提供能量，只是起傳遞能量的作用。即外力克服洛倫茲力的一個(gè)分量F2所做的功，通過(guò)另一個(gè)分量F1轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的能量.洛倫茲力做功嗎？能量是怎樣轉(zhuǎn)化的呢？VvF洛F2F1探討：-洛倫茲力不做功，不提供能量，只是起傳遞能量的作用。即例題2：光滑導(dǎo)軌上架一個(gè)直導(dǎo)體棒MN，設(shè)MN向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，MN長(zhǎng)為L(zhǎng),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？vLMN×××××××××××××××××××××××××R例題2：光滑導(dǎo)軌上架一個(gè)直導(dǎo)體棒MN，設(shè)MN向右勻速運(yùn)動(dòng)的速解析(1)由題意知：

E=BLvF=BIL

得：由左手定則知F方向向左

(2)由導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，故受到的外力大小等于F,

方向向右。vLMN×××××××××××××××××××××××××R解析(1)由題意知：vLMN×××××××三、感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的區(qū)別。感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原因磁場(chǎng)的變化導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)移動(dòng)電荷的非靜電力感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力導(dǎo)體中自由電荷所受洛倫茲力沿導(dǎo)體方向的分力回路中相當(dāng)于電源的部分處于變化磁場(chǎng)中的線圈部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體方向判斷方法由楞次定律判斷通常由右手定則判斷，也可由楞次定律判斷大小計(jì)算方法由

計(jì)算通常由E＝Blvsinθ計(jì)算，也可由

計(jì)算三、感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的區(qū)別。感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原例題3：據(jù)報(bào)道，1992年7月，美國(guó)“阿特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)進(jìn)行了一項(xiàng)衛(wèi)星懸繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)取得了部分成功．航天飛機(jī)在地球赤道上空離地面約3000km處由東向西飛行，相對(duì)地面速度大