第五節(jié)電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用演示文稿

第五節(jié)電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用演示文稿目前一頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)優(yōu)選第五節(jié)電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用目前二頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)+++---+++++++++復(fù)習(xí)電動勢相關(guān)知識每一個(gè)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它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。問題:感應(yīng)電動勢對應(yīng)的非靜電力是一種什么樣的作用?電路中電動勢的作用是

某種非靜電力對自由電荷的作用。目前三頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)一、理論探究感生電動勢的產(chǎn)生電流是怎樣產(chǎn)生的？自由電荷為什么會運(yùn)動？使電荷運(yùn)動的力難道是變化的磁場對其施加的力嗎？猜想：使電荷運(yùn)動的力可能是洛倫茲力、靜電力、或者是其它力磁場變強(qiáng)目前四頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)一個(gè)閉合電路靜止于磁場中,由于磁場強(qiáng)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感生電場模擬動畫演示磁場變強(qiáng)目前五頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)目前六頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)目前七頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)目前八頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)(1)定義:(3)電場線:1、感生電場(2)方向:一、感生電場與感生電動勢磁場變強(qiáng)變化的磁場在周圍空間激發(fā)的電場叫感生電場(渦旋電場).就是感生電流的方向.用楞次定律判斷.是閉合的曲線.目前九頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)感生電場是產(chǎn)生感生電動勢的原因.2、感生電動勢：一、感生電場與感生電動勢感生電動勢所對應(yīng)的非靜電力是由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.感生電場對自由電荷的作用.目前十頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)〔英〕麥克斯韋認(rèn)為：磁場變化時(shí)會在周圍空間激發(fā)一種電場-----感生電場閉合導(dǎo)體中的自由電荷在這種電場下做定向運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流（感生電動勢）目前十一頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)3、應(yīng)用實(shí)例---電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器是用感生電場來加速電子的一種設(shè)備。鐵芯電子束環(huán)形真空管道線圈目前十二頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)

它的柱形電磁鐵在兩極間產(chǎn)生磁場。在磁場中安置一個(gè)環(huán)形真空管道作為電子運(yùn)行的軌道。當(dāng)磁場發(fā)生變化時(shí)，就會沿管道方向產(chǎn)生感生電場。射入其中的電子就受到感生電場的持續(xù)作用而不斷加速。問題:電子加速應(yīng)該具備什么條件?能否加速質(zhì)子等其他粒子?目前十三頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)目前十四頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)

如圖,100匝線圈兩端A、B與一個(gè)電壓表相連.線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向磁場,線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化．

(1)電壓表的讀數(shù)應(yīng)該等于多少？

(2)請?jiān)诰€圈位置上標(biāo)出感生電場的方向．

(3)Ａ、Ｂ兩端，哪端應(yīng)該與電壓表標(biāo)＋號的接線柱連接？例與練1(1)50V(3)A端目前十五頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)1.導(dǎo)體切割磁感線時(shí)也會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,該電動勢產(chǎn)生的機(jī)理是什么?2.導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小與哪些因素有關(guān)?3.它是如何將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的?二、洛倫茲力與動生電動勢目前十六頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)目前十七頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)

1、自由電荷會隨著導(dǎo)體棒運(yùn)動,并因此受到洛倫茲力。導(dǎo)體中自由電荷的合運(yùn)動在空間大致沿什么方向？為了方便，可以認(rèn)為導(dǎo)體中的自由電荷是正電荷。分析與解答:1、導(dǎo)體中自由電荷(正電荷)具有水平方向的速度，由左手定則可判斷受到沿棒向上的洛倫茲力作用，其合運(yùn)動是斜向上的。目前十八頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)2、導(dǎo)體棒一直運(yùn)動下去，自由電荷是否也會沿著導(dǎo)體棒一直運(yùn)動下去?為什么?分析與解答:2、自由電荷不會一直運(yùn)動下去.因?yàn)镃、D兩端聚集電荷越來越多，在CD棒間產(chǎn)生的電場越來越強(qiáng),當(dāng)電場力等于洛倫茲力時(shí),自由電荷不再定向運(yùn)動.DXXXXXXXXXXXXXXXCLF洛F電V目前十九頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)分析與解答:3、C端電勢高。DXXXXXXXXXXXXXXXCLF洛F電V從能的角度定量了解動生電動勢分析與解答:4、導(dǎo)體棒中電流是由D指向C的。此時(shí)導(dǎo)體棒可以看作是一個(gè)電源，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生了動生電動勢。

3、導(dǎo)體棒的哪端電勢比較高?4、如果用導(dǎo)線把C、D兩端連到磁場外的一個(gè)用電器上，導(dǎo)體棒中電流是沿什么方向的?目前二十頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)目前二十一頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)1、由于導(dǎo)體的運(yùn)動(切割磁感線)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫動生電動勢.

注意：動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)，但洛倫茲力始終不做功.2、動生電動勢所對應(yīng)的非靜電力是洛倫茲力的分力.二、洛倫茲力與動生電動勢目前二十二頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)光滑金屬導(dǎo)軌L=0.4m,電阻不計(jì),均勻變化的磁場穿過整個(gè)導(dǎo)軌平面,如圖甲.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的情況如圖乙.金屬棒ab的電阻為1Ω,自t=0時(shí)刻開始從導(dǎo)軌最左端以v=1m/s的速度向右勻速運(yùn)動,則()A.1s末回路中電動勢為0.8VB.1s末ab棒所受磁場力為0.64NC.1s末回路中電動勢為1.6VD.1s末ab棒所受磁場力為1.28NvB/Tt/s0.52011.0甲乙CD例與練2目前二十三頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)動生電動勢感生電動勢特點(diǎn)磁場不變，閉合電路的整體或局部在磁場中運(yùn)動導(dǎo)致回路中磁通量變化閉合回路的任何部分都不動，空間磁場變化導(dǎo)致回路中磁通量變化原因由于S變化引起回路中變化由于B變化引起回路中變化非靜電力是洛侖茲力的分力，由洛侖茲力對運(yùn)動電荷作用而產(chǎn)生電動勢變化磁場在它周圍空間激發(fā)感生電場，非靜電力是感生電場力，由感生電場力對電荷做功而產(chǎn)生電動勢方向的來源非靜電力楞次定律楞次定律或右手定則目前二十四頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)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)間均勻變化時(shí)，在粗環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，則ab兩點(diǎn)間的電勢差為（）

A．E/2B．E/3C．2E/3D．E

例與練3C目前二十五頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)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中，當(dāng)磁場突然增大時(shí)，小球?qū)ⅲǎ?/p>

A、沿順時(shí)針方向運(yùn)動

B、沿逆時(shí)針方向運(yùn)動

C、在原位置附近往復(fù)運(yùn)動

D、仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)例與練4A目前二十六頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)

有一面積為S=100cm2的金屬環(huán)，電阻R=0.1Ω，環(huán)中磁場變化規(guī)律如下圖所示，磁場方向垂直環(huán)面向里，在t1到t2時(shí)間內(nèi)，通過金屬環(huán)的電荷量是多少？例與練5目前二十七頁\總數(shù)二十九頁\編于八點(diǎn)如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.5T，并且以△B/△t=0.1T/S在變化.水平軌道電阻