《《電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況》課件實用教案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況》課件實用教案（39頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、全球(qunqi)震撼首見：中國車載電磁炮 2011年5月28日第1頁/共38頁第一頁，共39頁。+-+復(fù)習(xí)(fx)電動勢相關(guān)知識每一個(y )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)化為電能干電池：化學(xué)作用化學(xué)作用 非靜電力非靜電力第2頁/共38頁第二頁，共39頁。一個(y )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.我們稱之為感生電動勢。磁場(cchng)變?nèi)跻?電磁感應(yīng)現(xiàn)象(xinxing)中的感生電場感生電動勢：? 非靜電力非靜電力第3頁/共38頁第三頁，共39頁。電流是怎樣電流是怎樣(znyng)產(chǎn)生產(chǎn)生的？的？自由電荷自由電荷(z

2、yu din h)為什么會運動？為什么會運動？使電荷運動的力難道是變化使電荷運動的力難道是變化的磁場對其施加的力嗎？的磁場對其施加的力嗎？猜想：使電荷運動的力可能是猜想：使電荷運動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、或者是其它力磁場變?nèi)醮艌鲎內(nèi)醯?頁/共38頁第四頁，共39頁。（二）英麥克斯韋(mi k s wi)認為：第5頁/共38頁第五頁，共39頁。第6頁/共38頁第六頁，共39頁。(1)定義定義:變化的磁場在周圍空間變化的磁場在周圍空間(kngjin)激發(fā)的電場激發(fā)的電場叫感生電場叫感生電場(渦旋電場渦旋電場).(3) 電場線電場線:是閉合是閉合(b h)的曲線的曲

3、線.1、感生、感生(n shn)電場電場(2)方向方向:就是感生電流的方向就是感生電流的方向. （三）感生電場與感生電動勢（三）感生電場與感生電動勢磁場變?nèi)醮艌鲎內(nèi)?、感生電動勢： （1）定義：由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢. （2）感生電動勢：感生電場對自由電荷的作用感生電場對自由電荷的作用 非靜電力非靜電力第7頁/共38頁第七頁，共39頁。思考思考(sko)1(sko)1：產(chǎn)生感生電動勢的非靜電力是什么產(chǎn)生感生電動勢的非靜電力是什么(shn me)提供的？提供的？E E感感B原原I I感生感生(n shn)電動勢是感生電動勢是感生(n shn)電場電場產(chǎn)生的電場力提供的。產(chǎn)生的電場力提供的。第

4、8頁/共38頁第八頁，共39頁。E E感感一一一一一一一一一一一一一一一一一一B原原沒有沒有(mi yu)導(dǎo)體，有感生電場嗎？導(dǎo)體有導(dǎo)體，有感生電場嗎？導(dǎo)體有何作用？何作用？有感生電場有感生電場(din chng)，導(dǎo)體提供了自，導(dǎo)體提供了自由電荷。由電荷。第9頁/共38頁第九頁，共39頁。靜電場靜電場 E E0 0感生感生(n shn)電場電場 Ek起源起源(qyun)由靜止電荷激發(fā)由靜止電荷激發(fā)由變化的磁場激發(fā)由變化的磁場激發(fā)電電場場線線形形狀狀電場線為非閉合曲線電場線為非閉合曲線電場線為閉合曲線電場線為閉合曲線E Ek靜電場為有源場靜電場為有源場感生電場為無源場感生電場為無源場第10頁/

5、共38頁第十頁，共39頁。3、應(yīng)用、應(yīng)用(yngyng)實例實例-電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器電子(dinz)(dinz)感應(yīng)加速器是用感生電場來加速電子(dinz)(dinz)的一種設(shè)備。它的基本原理如圖示，上下為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一個環(huán)形真空室，電子(dinz)(dinz)在真空室中做圓周運動。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場使電子(dinz)(dinz)加速。上圖為真空室的俯視圖，如果從上向下看，電子(dinz)(dinz)沿逆時針方向運動。當(dāng)電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時，電流的大小應(yīng)該怎樣變化才能使電子(dinz)(dinz)加速？第11頁/共38頁

6、第十一頁，共39頁。二.電磁感應(yīng)(dinc-gnyng)現(xiàn)象中的洛倫茲力 導(dǎo)體切割磁感線時也會產(chǎn)生(chnshng)感應(yīng)電動勢動生電動勢,該電動勢產(chǎn)生(chnshng)的機理是什么?非靜電力又與什么有關(guān)呢？動生電動勢：? 非靜電力第12頁/共38頁第十二頁，共39頁。1、動生電動勢是怎樣、動生電動勢是怎樣(znyng)產(chǎn)產(chǎn)生的？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)體棒的哪端電勢比較高？導(dǎo)體棒的哪端電勢比較高？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？第13頁/共38頁第十三頁，共39頁。理論理論(

7、lln)(lln)分析：分析：v_fff第14頁/共38頁第十四頁，共39頁。v_+導(dǎo)體兩端導(dǎo)體兩端(lin dun)(lin dun)產(chǎn)生電勢差產(chǎn)生電勢差動生動生電動勢電動勢動生電動勢是動生電動勢是導(dǎo)體中的自由導(dǎo)體中的自由電荷電荷(z yu (z yu din h)din h)在磁在磁場中受到洛侖場中受到洛侖茲力作用的結(jié)茲力作用的結(jié)果。果。fCD第15頁/共38頁第十五頁，共39頁。X X XX X XX X XX X XX X X 導(dǎo)體CD在勻強磁場B中以速度V向右運動,并且導(dǎo)線CD與B、V的方向相垂直,由于導(dǎo)體中的自由電子隨導(dǎo)體一起運動.因此每個電子受到的洛倫茲力為F洛=eVB,F洛方向

8、向下在力的作用下，自由電子沿導(dǎo)體向下運動，使導(dǎo)體下端出現(xiàn)過剩的負電荷, 導(dǎo)體上端(shn dun)出現(xiàn)過剩的正電荷結(jié)果使導(dǎo)體上端(shn dun)C的電勢高于下端D的電勢,出現(xiàn)由C指向D的靜電場,此時電場對自由電子的作用力是向上,與洛倫茲力方向相反,當(dāng)二力互相平衡時，兩端便產(chǎn)生一個穩(wěn)定的電勢差。LDC推導(dǎo)(tudo)動生電動勢大小的表達式VF電F洛第16頁/共38頁第十六頁，共39頁。可見,運動的導(dǎo)體CD就是一個電源,C為正極,自由電子受到洛倫茲力的作用,從端搬到端；也可以看作是正電荷受洛倫茲力的作用從端搬運到端這里洛倫茲力就相當(dāng)于電源中的非靜電力,根據(jù)電動勢的定義,電動勢等于單位正電荷從負極

9、通過(tnggu)電源內(nèi)部移動到正極非靜電力所做的功,作用在單位正電荷上的洛倫茲力vBeFF洛于是(ysh)動生電動勢就是BLvFLE與法拉第電磁感應(yīng)定律得到的結(jié)果(ji gu)一致.第17頁/共38頁第十七頁，共39頁。 CD1.1.導(dǎo)體導(dǎo)體(dot)(dot)棒中自由電荷受到的洛倫茲力沿棒中自由電荷受到的洛倫茲力沿什么方向？什么方向？f1v2f2v1fv第18頁/共38頁第十八頁，共39頁。2.2.導(dǎo)體棒一直導(dǎo)體棒一直(yzh)(yzh)運動下去，自由電荷是否也運動下去，自由電荷是否也會沿著導(dǎo)體棒一直會沿著導(dǎo)體棒一直(yzh)(yzh)運動下去？洛倫茲力做運動下去？洛倫茲力做功嗎？功嗎？v

10、_+fCDCDf1v2f2v1fv- - -Ee自由電荷不會一直運動下去。自由電荷不會一直運動下去。 當(dāng)電場力等于洛倫茲力當(dāng)電場力等于洛倫茲力f1時時，自由電荷不再，自由電荷不再(b zi)定向運動。同時定向運動。同時f2消失消失,電動勢穩(wěn)定電動勢穩(wěn)定。第19頁/共38頁第十九頁，共39頁。3.3.導(dǎo)體導(dǎo)體(dot)(dot)棒的哪端電勢比較高？棒的哪端電勢比較高？v_+fCD-導(dǎo)體導(dǎo)體(dot)棒就是電源，如果外接用電器，則電流將從棒就是電源，如果外接用電器，則電流將從C端外流出，即端外流出，即C端電勢高。端電勢高。M4.4.如果外接用電器，如果外接用電器，導(dǎo)體棒中電流導(dǎo)體棒中電流(dinl

11、i)(dinli)即電源內(nèi)即電源內(nèi)部電流部電流(dinli)(dinli)(即電動即電動勢的方向）是沿什么勢的方向）是沿什么方向的？方向的？由由D指向指向C的。的。第20頁/共38頁第二十頁，共39頁。5.導(dǎo)體導(dǎo)體(dot)棒接用電器后，要繼續(xù)做勻速運動時棒接用電器后，要繼續(xù)做勻速運動時還需要外力推動嗎？還需要外力推動嗎？受向左的安培力作用受向左的安培力作用(zuyng) ，需，需要外力。要外力。F安安F外外M第21頁/共38頁第二十一頁，共39頁。洛倫茲力不做功，不提供能洛倫茲力不做功，不提供能量量(nngling)(nngling)，只是起傳，只是起傳遞能量遞能量(nngling)(nng

12、ling)的作用。的作用。f1f1扮演了非靜電力，做了多扮演了非靜電力，做了多少功，就轉(zhuǎn)化出了多少電能。少功，就轉(zhuǎn)化出了多少電能。6. 能量能量(nngling)是怎樣轉(zhuǎn)化的呢？是怎樣轉(zhuǎn)化的呢？CDf1f2v2v1- - -EeM注：注：f2宏觀宏觀(hnggun)表現(xiàn)表現(xiàn)為安培力，克服安培力做了為安培力，克服安培力做了多少功，就知道產(chǎn)生了多少多少功，就知道產(chǎn)生了多少電能。電能。第22頁/共38頁第二十二頁，共39頁。 與動生電動勢有關(guān)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象(xinxing)中，通過克服安培力做功，把機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能克服安培力做多少功，就產(chǎn)生多少電能若電路是純電阻電路，轉(zhuǎn)化過來的電能將全

13、部轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能第23頁/共38頁第二十三頁，共39頁。動生電動勢動生電動勢感生感生(n shn)電動勢電動勢特特點點(tdin)磁場不變，閉合電路的整體或局部在磁場中運動導(dǎo)致回路(hul)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原因因由于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)生電動勢方方向向的來源的來源非靜電力非靜電力楞次定律楞次定律或右手定則第24頁/共38頁第二十四頁，共39頁。1.1.如圖所示，一個如

14、圖所示，一個(y )(y )閉合電路靜止于磁場中，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，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（下列說法中正確的是（ ）A A磁場變化時，會在在空間中激發(fā)一種電場磁場變化時，會在在空間中激發(fā)一種電場B B使電荷定向移動形成電流的力是磁場力使電荷定向移動形成電流的力是磁場力C C使電荷定向移動形成電流的力是電場力使電荷定向移動形成電流的力是電場力D D以上說法都不對以上說法都不對第25頁/共38頁第二十五頁，共39頁。2.2.如圖所示，導(dǎo)體如圖所示，導(dǎo)體(dot)AB(dot)AB在做切割磁感線運在做切割

15、磁感線運動時，將產(chǎn)生一個電動勢，因而在電路中有電流通動時，將產(chǎn)生一個電動勢，因而在電路中有電流通過，下列說法中正確的是（過，下列說法中正確的是（ ）A A因?qū)w因?qū)w(dot)(dot)運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為動生電動勢動生電動勢B B動生電動勢的產(chǎn)生與洛侖茲力有關(guān)動生電動勢的產(chǎn)生與洛侖茲力有關(guān)C C動生電動勢的產(chǎn)生與電場力有關(guān)動生電動勢的產(chǎn)生與電場力有關(guān)D D動生電動勢和感生電動勢產(chǎn)生的原因是一樣的動生電動勢和感生電動勢產(chǎn)生的原因是一樣的第26頁/共38頁第二十六頁，共39頁。 RBrPMNaQbv（1 1）a 1.5Va 1.5V（2 2）0.1N0.1N（3

16、3）0.10.1J 0.1 0.1J例例1：如圖，水平面上有兩根相距：如圖，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌導(dǎo)軌MN和和PQ，它們的電阻可忽略不計，在，它們的電阻可忽略不計，在M和和 P之間接有之間接有阻值為阻值為R 3.0的定值電阻，導(dǎo)體棒的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長長L=0.5m，其電阻，其電阻為為r 1.0 ，與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向上整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，的勻強磁場中，B0.4T。現(xiàn)使?，F(xiàn)使ab以以v10ms的速度向的速度向右做勻速運動。右做勻速運動。（1）a b哪點電勢高哪點電勢高? a b兩點間的電壓多大？

17、兩點間的電壓多大？（2）維持）維持a b做勻速運動的外力多大？做勻速運動的外力多大？（3）a b向右運動向右運動1m的過程中，外力做的功是多少？電路的過程中，外力做的功是多少？電路中產(chǎn)生中產(chǎn)生(chnshng)的熱量是多少？的熱量是多少？第27頁/共38頁第二十七頁，共39頁。例例2 2：如圖所示，豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度：如圖所示，豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.5TB=0.5T，并且以，并且以B/B/t=0.1T/St=0.1T/S在變化在變化. .水平軌道電水平軌道電阻不計，且不計摩擦阻力，寬阻不計，且不計摩擦阻力，寬d=0.5md=0.5m的導(dǎo)軌上放一的導(dǎo)軌上放一電阻電阻R

18、0=0.1R0=0.1的導(dǎo)體棒，并用水平線通過定滑輪吊的導(dǎo)體棒，并用水平線通過定滑輪吊著質(zhì)量為著質(zhì)量為M=0.2kgM=0.2kg的重物，軌道左端連接的電阻的重物，軌道左端連接的電阻R=0.4R=0.4，圖中的，圖中的L=0.8mL=0.8m，求至少經(jīng)過，求至少經(jīng)過(jnggu)(jnggu)多長時間才能吊起重物。多長時間才能吊起重物。495S第28頁/共38頁第二十八頁，共39頁。例1、如圖，內(nèi)壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平放在水平(shupng)桌面上，環(huán)內(nèi)有一帶負電小球，整個裝置處于豎直向下的磁場中，當(dāng)磁場突然增大時，小球?qū)ⅲ?）A、沿順時針方向運動B、沿逆時針方向運動C、在原位置附近往復(fù)運

19、動D、仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)第29頁/共38頁第二十九頁，共39頁。例2、光滑金屬導(dǎo)軌L=0.4 m,電阻不計,均勻變化的磁場(cchng)穿過整個導(dǎo)軌平面,如圖甲.磁場(cchng)的磁感應(yīng)強度隨時間變化的情況如圖乙.金屬棒ab的電阻為1,自t=0時刻開始從導(dǎo)軌最左端以v=1 m/s的速度向右勻速運動,則 ( )A.1 s末回路中電動勢為0.8 VB.1 s末回路中電動勢為1.6 V C.1 s末ab棒所受磁場(cchng)力為0.64 N D.1 s末ab棒所受磁場(cchng)力為1.28 NvB/Tt/s0.52011.0甲乙第30頁/共38頁第三十頁，共39頁。例3、棒L=0.4 m, 金

20、屬棒ab的電阻為1 ，B隨t變化(binhu)關(guān)系如圖乙,自t=0開始從導(dǎo)軌最左以v=1 m/s右勻速運動,A.1 s末回路中電動勢為0.8 V B.1 s末回路中電動勢為1.6 V C.1 s末ab棒所受磁場力為0.64 N D.1 s末ab棒所受磁場力為1.28 NvB/Tt/s0.52011.0甲乙（1）本題(bnt)感應(yīng)電動勢是動生還是感生？（2）動生電動勢的大小如何(rh)求解？（3）感生電動勢的大小如何求解？（4）兩種電動勢在這里是相互加強還是消弱？E1BLVE=E1+E2tBStE2第31頁/共38頁第三十一頁，共39頁。如圖所示的是一水平放置的玻璃圓環(huán)形小槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度和

21、深度處處相同，現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，讓它獲得(hud)一初速度v0，與此同時，有一變化的磁場豎直向下穿過玻璃環(huán)形小槽外徑所對應(yīng)的圓面積，磁感應(yīng)強度的大小跟時間成正比增大，設(shè)小球在運動過程中所帶電荷量不變，則()A小球受到的向心力大小不變B小球受到的向心力大小不斷增加C洛倫茲力對小球做了功D小球受到的洛倫茲力大小與時間成正比第32頁/共38頁第三十二頁，共39頁。第33頁/共38頁第三十三頁，共39頁。如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌每米的電阻為r00.10 ，導(dǎo)軌的端點P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離l0.20 m有隨時間變化(binhu)的

22、磁場垂直于桌面向下，已知磁感應(yīng)強度B與時間t的關(guān)系為Bkt，比例系數(shù)k0.020 T/s.一電阻不計的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，在滑動過程中保持與導(dǎo)軌垂直，在t0時刻，金屬桿緊靠P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度a1 m/s2從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒樱笤趖0.6 s時金屬桿所受的安培力第34頁/共38頁第三十四頁，共39頁。FBIlktIl1.44104 N由左手定則(dn z)知方向向右答案：1.44104 N，方向向右第35頁/共38頁第三十五頁，共39頁。如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由(zyu)移動的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運動時，MN在磁場力作用

23、下向右運動，則PQ所做的運動可能是()A向右加速運動B向左加速運動C向右減速運動D向左減速運動第36頁/共38頁第三十六頁，共39頁。解析(ji x)：答案：BC第37頁/共38頁第三十七頁，共39頁。謝謝您的觀看(gunkn)！第38頁/共38頁第三十八頁，共39頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)全球震撼首見：中國車載電磁炮 2011年5月28日。磁場變化時會在周圍空間激發(fā)一種電場(din chng)-感生電場(din chng).。(2)方向:就是感生電流的方向.。電子感應(yīng)加速器是用感生電場(din chng)來加速電子的一種設(shè)備。導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電勢差動生電動勢。由于S變化引起回路中變化。非靜電力是洛侖茲力的分力，由洛侖茲力對運動電荷作用而產(chǎn)生電動勢。A磁場變化時，會在在空間中激發(fā)一種電場(din chng)。個裝置處于豎直向下的磁場中，當(dāng)磁場突然。謝謝您的觀看第三十九頁，共39頁。