人教版高中物理《電磁感應(yīng)》課件

△回顧電荷在外電路和內(nèi)電路中的運動?！麟娫措妱觿莸淖饔檬悄撤N非靜電力對自由電荷的作用。abcd化學作用就是我們所說的非靜電力第一頁，共23頁?！骰仡欕姾稍谕怆娐泛蛢?nèi)電路中的運動。△電源電動勢的作用是某種1每一個電動勢都對應(yīng)有一種非靜電力—正是由于非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。感應(yīng)電動勢對應(yīng)的非靜電力是一種什么樣的作用?1.什么是電源？電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

2.干電池中的非靜電力是什么？化學作用。第二頁，共23頁。每一個電動勢都對應(yīng)有一種非靜電力—正是由于非靜電力做功把其他2+++---+++++++++非靜電力每一種電動勢都對應(yīng)有一種非靜電力這種轉(zhuǎn)化的本領(lǐng)用電動勢來描述非靜電力做功其它形式的能電能電動勢的方向在電源內(nèi)部由負極→正極第三頁，共23頁。+++---+++++++++非靜電力每一種電動勢都對應(yīng)有一3開關(guān)閉合（斷開）,或改變滑片的位置部分導體切割磁感線線圈B相當于電源導體棒AB相當于電源感生電動勢由磁場變化引起的電動勢：動生電動勢由導體運動引起的電動勢：

復習與回顧：哪部分相當于電源？第四頁，共23頁。開關(guān)閉合（斷開）,或改變滑片的位置部分導體切割磁感線線圈B相44.5電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況

第五頁，共23頁。4.5電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況第五頁，共23頁。5

一個閉合電路靜止于磁場中，由于磁場強弱的變化，閉合電路內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。這種情況下，哪一種作用是非靜電力?一、感生電場與感生電動勢磁場變強第六頁，共23頁。一個閉合電路靜止于磁場中，由于磁場強弱的變化，閉合電6探究：如圖所示，導體環(huán)居于磁場越來越強的磁場中.問：(1)環(huán)中的感應(yīng)電流的方向？順時針一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場(2)如果環(huán)有個小缺口卻不閉合，有感應(yīng)電流嗎？有感應(yīng)電動勢嗎？如果有，正電荷聚在哪一端？哪一端相當于電源的正極？

ABA端第七頁，共23頁。探究：如圖所示，導體環(huán)居于磁場越來越強的磁場中.問7(3)猜想推動導體環(huán)中的自由電荷定向運動形成電源電極的是什么力？麥克斯韋認為：變化的的磁場能在周圍空間激發(fā)電場,這種電場與靜電場不同，它不是由電荷產(chǎn)生的，把它叫做感生電場。即是感生電場對自由電荷的電場力推動自由電荷定向運動，形成電源電極。感生電場ABAB++-Ei第八頁，共23頁。(3)猜想推動導體環(huán)中的自由電荷定向運動形成電源電極的是什么8I

如圖所示，閉合導體環(huán)處于磁場越來越強的磁場中，環(huán)的半徑為R，磁感應(yīng)強度的變化率為△B/△t

.--------BE感B感導體環(huán)中的感應(yīng)電流的方向？導體中自由電子做怎樣的定向移動？是什么作用使自由電子做定向移動？感生電場由變化的磁場激發(fā)；電場線呈閉合狀，形同漩渦；渦旋面與磁場方向垂直；與感應(yīng)磁場方向滿足右手螺旋。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生磁場感生電場方向的判斷方法：感生電場的方向判斷：楞次定律右手螺旋+第九頁，共23頁。I如圖所示，閉合導體環(huán)處于磁場越來越強的磁場中，環(huán)的9實際應(yīng)用電子感應(yīng)加速器穿過真空室內(nèi)磁場的方向由圖知電子沿什么方向運動要使電子沿此方向加速，感生電場的方向如何由感生電場引起的磁場方向如何豎直向上逆時針順時針向下原磁場在增強，即電流在增大。第十頁，共23頁。實際應(yīng)用電子感應(yīng)加速器穿過真空室內(nèi)磁場的方向由圖知電子沿什么10由圖知電子沿什么方向運動穿過真空室內(nèi)磁場的方向電子感應(yīng)加速器工作原理要使電子沿此方向加速，感生電場的方向如何豎直向上由感生電場引起的磁場方向如何向下故原磁場應(yīng)增強，即電流在增大。順

時

針逆

時

針第十一頁，共23頁。由圖知電子沿什么方向運動穿過真空室內(nèi)磁場的方向電子感應(yīng)加速器11問題：

當閉合回路中的導體切割磁感線運動時，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而電路中有感應(yīng)電流，在這種情況下，哪一種作用扮演非靜電力？二、洛倫茲力與動生電動勢第十二頁，共23頁。問題：當閉合回路中的導體切割磁感線運動時，電路中產(chǎn)12動生電動勢是導體中的自由電荷在磁場中受到洛倫茲力作用的結(jié)果。非靜電力對自由電荷的作用。××××開關(guān)閉合（斷開）,或改變滑片的位置★非靜電力與洛倫茲力有關(guān)嗎？×××××一、感生電場與感生電動勢恒力F對金屬棒ab所做的功等于mgh感生電場方向的判斷方法：1s末ab棒所受磁場力為0.與感應(yīng)磁場方向滿足右手螺旋。穿過真空室內(nèi)磁場的方向××××B、使電荷定向移動形成電流的力是磁場力恒力F與重力的合力對金屬棒ab所做由磁場變化引起的電動勢：導體環(huán)中的感應(yīng)電流的方向？一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力:1s末ab棒所受磁場力為0.理論分析：×

×

×××

××××

×

××

×

×

×××

×

××v___fff第十三頁，共23頁。動生電動勢是導體中的自由電荷在磁場中受到洛倫茲力作用的結(jié)果。13×

×

×××

××××

×

×××

×

×××

×

××v___+++導體兩端產(chǎn)生電勢差——動生電動勢動生電動勢是導體中的自由電荷在磁場中受到洛倫茲力作用的結(jié)果。f第十四頁，共23頁?！痢痢痢羦__14動生電動勢的產(chǎn)生思考與討論1.動生電動勢是怎樣產(chǎn)生的？2.什么力充當非靜電力？提示：★導體中的自由電荷隨棒一起運動時會受到什么力的作用？★導體棒的哪端電勢比較高？★非靜電力與洛倫茲力有關(guān)嗎？-F電F洛v＋＋--ＣlＤ第十五頁，共23頁。動生電動勢的產(chǎn)生思考與討論1.動生電動勢是怎樣產(chǎn)生的？2.15電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生磁場質(zhì)量為m，電阻可不計的金屬棒ab，在沿著導軌面且與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑，上升高度為h，如圖所示。導體棒接用電器后，要繼續(xù)做勻速運動時還需要外力推動嗎？××××××××即外力克服洛倫茲力的一個分量F2所做的功，通過另一個分量F1轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的能量(2)如果環(huán)有個小缺口卻不閉合，有感應(yīng)電流嗎？A、磁場變化時，會在在空間中激發(fā)一種電場非靜電力對自由電荷的作用。由導體運動引起的電動勢：(2)如果環(huán)有個小缺口卻不閉合，有感應(yīng)電流嗎？由磁場變化引起的電動勢：××××是什么作用使自由電子做定向移動？B、使電荷定向移動形成電流的力是磁場力一、感生電場與感生電動勢×××××質(zhì)量為m，電阻可不計的金屬棒ab，在沿著導軌面且與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑，上升高度為h，如圖所示。探究：如圖所示，導體環(huán)居于磁場越來越強的磁場中.麥克斯韋認為：變化的的磁場能在周圍空間激發(fā)電場,這種電場與靜電場不同，它不是由電荷產(chǎn)生的，把它叫做感生電場。

當導體棒在勻強磁場B中以速度v運動時，導體棒內(nèi)部的自由電子要受到洛倫茲力作用，在洛侖茲力作用下電子沿導線向D端定向運動，使D端和C端出現(xiàn)了等量異種電荷，D為負極（低電勢），C為正極（高電勢）則導體CD相當一個電源。動生電動勢的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。第十六頁，共23頁。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生磁場當導體棒在勻強磁場B中以速度16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分量F2所做的功，通過另一個分量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？UωF洛F2F1第十七頁，共23頁。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17BVfVy+-FCDf2V合F安F外

沿桿方向的洛倫茲力做功嗎?與我們在《磁場》學習時得到的結(jié)論：“洛倫茲力永不做功！”矛盾嗎？f合

導體棒接用電器后，要繼續(xù)做勻速運動時還需要外力推動嗎？能量是怎樣轉(zhuǎn)化的呢？其它形式的能F外做正功導體棒的動能F安做負功電能電流做功內(nèi)能……f做正功電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力:動生電動勢第十八頁，共23頁。BVfVy+-FCDf2V合F安F外沿桿方向的洛倫茲181、如圖所示，一個閉合電路靜止于磁場中，由于磁場強弱的變化，而使電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，下列說法中正確的是（）A、磁場變化時，會在在空間中激發(fā)一種電場B、使電荷定向移動形成電流的力是磁場力C、使電荷定向移動形成電流的力是電場力D、以上說法都不對AC磁場變強第十九頁，共23頁。1、如圖所示，一個閉合電路靜止于磁場中，由于磁場強弱的變化，192.如圖所示，兩根相距為L的豎直平行金屬導軌位于磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，導軌電阻不計，另外兩根與上述光滑導軌保持良好接觸的金屬桿ab、cd質(zhì)量均為m，電阻均為R，若要使cd靜止不動，則ab桿應(yīng)向_______運動，速度大小為_______，作用于ab桿上的外力大小是_____。向上2mg

第二十頁，共23頁。2.如圖所示，兩根相距為L的豎直平行金屬導軌位于磁感應(yīng)20VLMN×××××××××××××××××××××××××R3、光滑導軌上架一個直導體棒MN，設(shè)MN向右勻速運動的速度為V，MN長為L,不計其他電阻求：（1）導體MN做勻速運動時受到的安培力大小和方向？（2）導體MN受到的外力的大小和方向？（3）MN向右運動S位移，外力克服安培力做功的表達式是什么？（4）在此過程中感應(yīng)電流做功是多少？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量產(chǎn)生。第二十一頁，共23頁。VLMN××××××××××××214、如圖甲所示，金屬棒

ab長L=0.4m，電阻大小為1Ω

，自t=0開始從導軌最左端以v=1m/s向右勻速運動，B

隨t

變化關(guān)系如圖乙，則()vB/Tt/s0.52011.0甲乙BDA.1s末回路中電動勢為0.8VB.1s末回路中電動勢為1.6VC.1s末ab棒所受磁場力為0.64ND.1s末ab棒所受磁場力為1.28N第二十二頁，共23頁。4、如圖甲所示，金屬棒ab長L=0.4m，電225.在傾角為θ的兩平行光滑長直金屬導軌的下端接有一電阻R，導軌自身的電阻可忽略不計，有一勻強磁場與兩金屬導軌平面垂直，方向垂直于導軌面向上。質(zhì)量為m，電阻可不計的金屬棒ab，在沿著導軌面且與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑，上升高度為h，如圖所示。則在此過程中(

)A.恒力F在數(shù)值上等于mgsinθB.恒力F對金屬棒ab所做的功等于mghC.恒力F與重力的合力對金屬棒ab所做的功等于電阻R上釋放的焦耳熱D.恒力F與重力的合力對金屬棒ab所做

的功等于零C第二十三頁，共23頁。5.在傾角為θ的兩平行光滑長直金屬導軌的下端接有一電23△回顧電荷在外電路和內(nèi)電路中的運動?！麟娫措妱觿莸淖饔檬悄撤N非靜電力對自由電荷的作用。abcd化學作用就是我們所說的非靜電力第一頁，共23頁?！骰仡欕姾稍谕怆娐泛蛢?nèi)電路中的運動?！麟娫措妱觿莸淖饔檬悄撤N24每一個電動勢都對應(yīng)有一種非靜電力—正是由于非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。感應(yīng)電動勢對應(yīng)的非靜電力是一種什么樣的作用?1.什么是電源？電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

2.干電池中的非靜電力是什么？化學作用。第二頁，共23頁。每一個電動勢都對應(yīng)有一種非靜電力—正是由于非靜電力做功把其他25+++---+++++++++非靜電力每一種電動勢都對應(yīng)有一種非靜電力這種轉(zhuǎn)化的本領(lǐng)用電動勢來描述非靜電力做功其它形式的能電能電動勢的方向在電源內(nèi)部由負極→正極第三頁，共23頁。+++---+++++++++非靜電力每一種電動勢都對應(yīng)有一26開關(guān)閉合（斷開）,或改變滑片的位置部分導體切割磁感線線圈B相當于電源導體棒AB相當于電源感生電動勢由磁場變化引起的電動勢：動生電動勢由導體運動引起的電動勢：

復習與回顧：哪部分相當于電源？第四頁，共23頁。開關(guān)閉合（斷開）,或改變滑片的位置部分導體切割磁感線線圈B相274.5電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況

第五頁，共23頁。4.5電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況第五頁，共23頁。28

一個閉合電路靜止于磁場中，由于磁場強弱的變化，閉合電路內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。這種情況下，哪一種作用是非靜電力?一、感生電場與感生電動勢磁場變強第六頁，共23頁。一個閉合電路靜止于磁場中，由于磁場強弱的變化，閉合電29探究：如圖所示，導體環(huán)居于磁場越來越強的磁場中.問：(1)環(huán)中的感應(yīng)電流的方向？順時針一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場(2)如果環(huán)有個小缺口卻不閉合，有感應(yīng)電流嗎？有感應(yīng)電動勢嗎？如果有，正電荷聚在哪一端？哪一端相當于電源的正極？

ABA端第七頁，共23頁。探究：如圖所示，導體環(huán)居于磁場越來越強的磁場中.問30(3)猜想推動導體環(huán)中的自由電荷定向運動形成電源電極的是什么力？麥克斯韋認為：變化的的磁場能在周圍空間激發(fā)電場,這種電場與靜電場不同，它不是由電荷產(chǎn)生的，把它叫做感生電場。即是感生電場對自由電荷的電場力推動自由電荷定向運動，形成電源電極。感生電場ABAB++-Ei第八頁，共23頁。(3)猜想推動導體環(huán)中的自由電荷定向運動形成電源電極的是什么31I

如圖所示，閉合導體環(huán)處于磁場越來越強的磁場中，環(huán)的半徑為R，磁感應(yīng)強度的變化率為△B/△t

.--------BE感B感導體環(huán)中的感應(yīng)電流的方向？導體中自由電子做怎樣的定向移動？是什么作用使自由電子做定向移動？感生電場由變化的磁場激發(fā)；電場線呈閉合狀，形同漩渦；渦旋面與磁場方向垂直；與感應(yīng)磁場方向滿足右手螺旋。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生磁場感生電場方向的判斷方法：感生電場的方向判斷：楞次定律右手螺旋+第九頁，共23頁。I如圖所示，閉合導體環(huán)處于磁場越來越強的磁場中，環(huán)的32實際應(yīng)用電子感應(yīng)加速器穿過真空室內(nèi)磁場的方向由圖知電子沿什么方向運動要使電子沿此方向加速，感生電場的方向如何由感生電場引起的磁場方向如何豎直向上逆時針順時針向下原磁場在增強，即電流在增大。第十頁，共23頁。實際應(yīng)用電子感應(yīng)加速器穿過真空室內(nèi)磁場的方向由圖知電子沿什么33由圖知電子沿什么方向運動穿過真空室內(nèi)磁場的方向電子感應(yīng)加速器工作原理要使電子沿此方向加速，感生電場的方向如何豎直向上由感生電場引起的磁場方向如何向下故原磁場應(yīng)增強，即電流在增大。順

時

針逆

時

針第十一頁，共23頁。由圖知電子沿什么方向運動穿過真空室內(nèi)磁場的方向電子感應(yīng)加速器34問題：

當閉合回路中的導體切割磁感線運動時，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而電路中有感應(yīng)電流，在這種情況下，哪一種作用扮演非靜電力？二、洛倫茲力與動生電動勢第十二頁，共23頁。問題：當閉合回路中的導體切割磁感線運動時，電路中產(chǎn)35動生電動勢是導體中的自由電荷在磁場中受到洛倫茲力作用的結(jié)果。非靜電力對自由電荷的作用。××××開關(guān)閉合（斷開）,或改變滑片的位置★非靜電力與洛倫茲力有關(guān)嗎？×××××一、感生電場與感生電動勢恒力F對金屬棒ab所做的功等于mgh感生電場方向的判斷方法：1s末ab棒所受磁場力為0.與感應(yīng)磁場方向滿足右手螺旋。穿過真空室內(nèi)磁場的方向××××B、使電荷定向移動形成電流的力是磁場力恒力F與重力的合力對金屬棒ab所做由磁場變化引起的電動勢：導體環(huán)中的感應(yīng)電流的方向？一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力:1s末ab棒所受磁場力為0.理論分析：×

×

×××

××××

×

××

×

×

×××

×

××v___fff第十三頁，共23頁。動生電動勢是導體中的自由電荷在磁場中受到洛倫茲力作用的結(jié)果。36×

×

×××

××××

×

×××

×

×××

×

××v___+++導體兩端產(chǎn)生電勢差——動生電動勢動生電動勢是導體中的自由電荷在磁場中受到洛倫茲力作用的結(jié)果。f第十四頁，共23頁?！痢痢痢羦__37動生電動勢的產(chǎn)生思考與討論1.動生電動勢是怎樣產(chǎn)生的？2.什么力充當非靜電力？提示：★導體中的自由電荷隨棒一起運動時會受到什么力的作用？★導體棒的哪端電勢比較高？★非靜電力與洛倫茲力有關(guān)嗎？-F電F洛v＋＋--ＣlＤ第十五頁，共23頁。動生電動勢的產(chǎn)生思考與討論1.動生電動勢是怎樣產(chǎn)生的？2.38電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生磁場質(zhì)量為m，電阻可不計的金屬棒ab，在沿著導軌面且與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑，上升高度為h，如圖所示。導體棒接用電器后，要繼續(xù)做勻速運動時還需要外力推動嗎？××××××××即外力克服洛倫茲力的一個分量F2所做的功，通過另一個分量F1轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的能量(2)如果環(huán)有個小缺口卻不閉合，有感應(yīng)電流嗎？A、磁場變化時，會在在空間中激發(fā)一種電場非靜電力對自由電荷的作用。由導體運動引起的電動勢：(2)如果環(huán)有個小缺口卻不閉合，有感應(yīng)電流嗎？由磁場變化引起的電動勢：××××是什么作用使自由電子做定向移動？B、使電荷定向移動形成電流的力是磁場力一、感生電場與感生電動勢×××××質(zhì)量為m，電阻可不計的金屬棒ab，在沿著導軌面且與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑，上升高度為h，如圖所示。探究：如圖所示，導體環(huán)居于磁場越來越強的磁場中.麥克斯韋認為：變化的的磁場能在周圍空間激發(fā)電場,這種電場與靜電場不同，它不是由電荷產(chǎn)生的，把它叫做感生電場。

當導體棒在勻強磁場B中以速度v運動時，導體棒內(nèi)部的自由電子要受到洛倫茲力作用，在洛侖茲力作用下電子沿導線向D端定向運動，使D端和C端出現(xiàn)了等量異種電荷，D為負極（低電勢），C為正極（高電勢）則導體CD相當一個電源。動生電動勢的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。第十六頁，共23頁。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生磁場當導體棒在勻強磁場B中以速度39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分量F2所做的功，通過另一個分量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？UωF洛F2F1第十七頁，共23頁。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40BVfVy+-FCDf2V合F安F外

沿桿方向的洛倫茲力做功嗎?與我們在《磁場》學習時得到的結(jié)論：“洛倫茲力永不做功！”矛盾嗎？f合

導體棒接用電器后，要繼續(xù)做勻速運動時還需要外力推動嗎？能量是怎樣轉(zhuǎn)化的呢？其它形式的能F外做正功導體棒的動能F安做負功電能電流做功內(nèi)能……f做正功電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力:動生電動勢第十八頁，共23頁。BVfVy+-FCDf2V合F安F外沿桿方向的洛倫茲411、如圖所示，一個閉合電路靜止于磁場中，由于磁場強弱的變化，而使電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，下列說法中正確的是（）A、磁場變化時，會在在空間中激發(fā)一種電場B、使電荷定向移動形成電流的力是磁場力C、使電荷定向移動形成電流的力是電場力D、以上說法都不對AC磁場變強第十九頁，共23頁。1、如圖所示，一個閉合電路靜止于磁場中，由于磁場強弱的變化，422.如圖所示，兩根相距為L的豎直平行金屬導軌位于磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，導軌電阻不計，另外兩根與上述光滑導軌保持良好接觸的金屬桿ab、cd質(zhì)量均為m，電阻均為R，若要使cd靜止不動，則ab桿應(yīng)向_______運動，速度大小為_______，作用于ab桿上的