电磁感应现象两类情况.ppt
关于电磁感应现象的两类情况第一张，PPT共二十九页，创作于2022年6月正极正极负极负极电源电源+作用：从功、能方面来看，作用：从功、能方面来看，由于非静电力做功；从而由于非静电力做功；从而将将其他形式的能转化为电其他形式的能转化为电势能。势能。复习巩固复习巩固：思考思考1：从功、能方面来看电源的从功、能方面来看电源的作用是什么？作用是什么？F电电F非非 对于干电池：对于干电池：F非非：是化学作用；：是化学作用；能量转化：能量转化：E化化 E电电说明：电路中电动势的作用实际上是某种说明：电路中电动势的作用实际上是某种非静电力对自由电荷做功把其他形式的能非静电力对自由电荷做功把其他形式的能转化为电能。转化为电能。第二张，PPT共二十九页，创作于2022年6月电场线保持和导线平行电场线保持和导线平行(与与电流方向相同电流方向相同)。思考思考2：导线中电场导线中电场的方向？的方向？如图：假设在电源正、负极如图：假设在电源正、负极之间连一根导线之间连一根导线.-+A+_B_P P正极正极负极负极电源电源+F非非+-导线+EI第三张，PPT共二十九页，创作于2022年6月开关闭合（断开），或改变滑开关闭合（断开），或改变滑动片的位置。动片的位置。导体切割磁感线。导体切割磁感线。AB相当于电源线圈B相当于电源感生电动势感生电动势由磁场变化引起的由磁场变化引起的由磁场变化引起的由磁场变化引起的电动势电动势电动势电动势思考思考3 3：以下两种电磁感应现象中，哪部分导体相当于电源？以下两种电磁感应现象中，哪部分导体相当于电源？动生电动势动生电动势由导体运动引起的由导体运动引起的由导体运动引起的由导体运动引起的电动势电动势电动势电动势第四张，PPT共二十九页，创作于2022年6月探究探究：如图所示，导体环处于磁场越来越强的磁场如图所示，导体环处于磁场越来越强的磁场中，环的半径为中，环的半径为R，磁感应强度的变化率为，磁感应强度的变化率为 问：问：(1)环中的感应电流的方向？环中的感应电流的方向？顺时针顺时针一、电磁感应现象中的感生电场一、电磁感应现象中的感生电场问题导学问题导学(2)如果环有个小缺口而不闭合，有感应电流吗？如果环有个小缺口而不闭合，有感应电流吗？有感应电动势吗？如果有，正电荷聚在哪一端？有感应电动势吗？如果有，正电荷聚在哪一端？哪一端相当于电源的正极？哪一端相当于电源的正极？感应电动势的大小多少？感应电动势的大小多少？AB第五张，PPT共二十九页，创作于2022年6月(3)猜想推动导体环中的自由电荷定向运动形成电源电极的是猜想推动导体环中的自由电荷定向运动形成电源电极的是什么力？什么力？分析这个力与什么因素有关系？分析这个力与什么因素有关系？麦克斯韦认为：麦克斯韦认为：变化的磁场能在周围空间激发电场变化的磁场能在周围空间激发电场,这种电场这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，把它叫做与静电场不同，它不是由电荷产生的，把它叫做感生电场。感生电场。即即是感生电场对自由电荷的电场力推动自由电荷定向运动形成电源是感生电场对自由电荷的电场力推动自由电荷定向运动形成电源电极。电极。感生电场感生电场ABAB+-Ei第六张，PPT共二十九页，创作于2022年6月2 2、感生电动势：、感生电动势：由感生由感生电场（涡流电场）产生的电场（涡流电场）产生的电动势称为感生电动势。电动势称为感生电动势。它的方向与感应电流方向它的方向与感应电流方向相同。相同。1 1、感生电场（涡流电场）、感生电场（涡流电场）：变化的磁场在其周围空间激发的变化的磁场在其周围空间激发的一种电场。一种电场。磁场变强磁场变强B金属圆环金属圆环感生电场线感生电场线I一、电磁感应现象中的感生电场一、电磁感应现象中的感生电场第七张，PPT共二十九页，创作于2022年6月3 3、感生电场是否存在感生电场是否存在只取决只取决于有无磁场变化于有无磁场变化.与是否存在导与是否存在导体及是否存在闭合电路无关。体及是否存在闭合电路无关。思考：思考：当当B B增大时，如何来判断感生电增大时，如何来判断感生电场（涡流电场）的方向呢？场（涡流电场）的方向呢？第八张，PPT共二十九页，创作于2022年6月磁场变强磁场变强B金属圆环金属圆环感生电场线感生电场线I4 4、感生电场的方向与感、感生电场的方向与感应电流方向相同应电流方向相同判断方法：判断方法：类似感应电流的类似感应电流的判断方法判断方法（楞次定律）；（楞次定律）；第九张，PPT共二十九页，创作于2022年6月变化的磁场（例如磁场变强）感生电场感生电场产生的模型展示感生电场产生的模型展示仔细观察体会，试讨论仔细观察体会，试讨论总结总结6、感生电场线特点：感生电场线特点：（1）：电场线闭合、涡旋状）：电场线闭合、涡旋状（2）：涡旋面与磁场方向垂直）：涡旋面与磁场方向垂直（3）：感生电场线方向与感应电流方向）：感生电场线方向与感应电流方向一致。（可用楞次定律判断）一致。（可用楞次定律判断）5 5、感生电动势感生电动势中的中的非静电力非静电力是是感感生电场对电荷的作用力。生电场对电荷的作用力。第十张，PPT共二十九页，创作于2022年6月(6)对比感生电场与静电场有何区别？对比感生电场与静电场有何区别？7、（、（1）产生原因不同：）产生原因不同：（2）电场线不同：）电场线不同：（3）做功时能量转化不同：）做功时能量转化不同：静电场静电场感生电场感生电场第十一张，PPT共二十九页，创作于2022年6月(7)如果把开口的导体环接入外电路中，分析整个电源的能量转如果把开口的导体环接入外电路中，分析整个电源的能量转化化。AB8、感生电场力作为非静电力对电荷做功、感生电场力作为非静电力对电荷做功把正电荷从负极搬运到正极，将磁场能把正电荷从负极搬运到正极，将磁场能转化为电能；转化为电能；感生电动势中的能量转化：感生电动势中的能量转化：E其它其它E电电第十二张，PPT共二十九页，创作于2022年6月+如图：绝缘管内壁光滑，一带正电的小如图：绝缘管内壁光滑，一带正电的小球静止于球静止于a a点；当磁感应强度点；当磁感应强度B B增大时，增大时，问：带电小球将如何运动？问：带电小球将如何运动？aE感感第十三张，PPT共二十九页，创作于2022年6月第十四张，PPT共二十九页，创作于2022年6月实际应用电子感应加速器穿过真空室内磁场的方向穿过真空室内磁场的方向穿过真空室内磁场的方向穿过真空室内磁场的方向由图知电子沿什么方向运动由图知电子沿什么方向运动由图知电子沿什么方向运动由图知电子沿什么方向运动要使电子沿此方向加速，感要使电子沿此方向加速，感要使电子沿此方向加速，感要使电子沿此方向加速，感生电场的方向如何生电场的方向如何生电场的方向如何生电场的方向如何由感生电场引起的磁场方向由感生电场引起的磁场方向由感生电场引起的磁场方向由感生电场引起的磁场方向如何如何如何如何竖直向上逆时针顺时针向下向下原磁场在增强，即电流在增原磁场在增强，即电流在增原磁场在增强，即电流在增原磁场在增强，即电流在增大。大。大。大。第十五张，PPT共二十九页，创作于2022年6月长为长为L导体棒导体棒cd以速度以速度v在磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁场中向的匀强磁场中向右匀速运动。问题：右匀速运动。问题：(1)棒中有感应电流吗？棒中有感应电流吗？有感应电动势吗？哪端电势高有感应电动势吗？哪端电势高?正电荷堆在哪一端？正电荷堆在哪一端？(2)如果给导体两端外接一个电阻如果给导体两端外接一个电阻R,导体棒中就会有感导体棒中就会有感 应电应电流。分析此时洛仑兹力对运动电荷的做功情况，并指出电源流。分析此时洛仑兹力对运动电荷的做功情况，并指出电源的能量转化情况？的能量转化情况？BVFVBcdViFiF1V1FB二、电磁感应现象中的洛伦兹力二、电磁感应现象中的洛伦兹力第十六张，PPT共二十九页，创作于2022年6月由于导体运动而产生由于导体运动而产生的感应电动势叫动生的感应电动势叫动生电动势电动势1 1、动生电动势：、动生电动势：二、电磁感应现象中的洛伦兹力二、电磁感应现象中的洛伦兹力第十七张，PPT共二十九页，创作于2022年6月F电-+v vEF洛洛即：即：EBLV当：当：F电电=F洛洛时，有：时，有：当：当：qE电电=qvB=qU/L U=E电电d=BvL结论：与法拉第电磁感应定律得到的结果一致结论：与法拉第电磁感应定律得到的结果一致2 2、动生电动势大小的推导过程：、动生电动势大小的推导过程：第十八张，PPT共二十九页，创作于2022年6月4.4.电磁感应现象中的能量转化方式电磁感应现象中的能量转化方式(1)(1)与感生电动势有关的电磁感应现象中，通与感生电动势有关的电磁感应现象中，通过感生电场的作用力做功使过感生电场的作用力做功使磁场能转化为电能磁场能转化为电能，若电路是纯电阻电路，转化过来的电能将全部若电路是纯电阻电路，转化过来的电能将全部转化为电阻的内能转化为电阻的内能(2)(2)与动生电动势有关的电磁感应现象中，通与动生电动势有关的电磁感应现象中，通过克服洛伦兹力的分力做功，把过克服洛伦兹力的分力做功，把机械能或其他机械能或其他形式的能转化为电能形式的能转化为电能克服该分力做多少功，克服该分力做多少功，就产生多少电能若电路是纯电阻电路，转化就产生多少电能若电路是纯电阻电路，转化过来的电能也将全部转化为电阻的内能过来的电能也将全部转化为电阻的内能第二十一张，PPT共二十九页，创作于2022年6月感生电动势动生电动势产生原因磁场的变化导体做切割磁感线运动移动电荷的非静电力感生电场对自由电荷的电场力导体中自由电荷所受洛伦兹力沿导体方向的分力回路中相当于电源的部分处于变化磁场中的线圈部分做切割磁感线运动的导体方向判断方法由楞次定律判断由右手定则或楞次定律判定大小计算方法由E=n/t计算由E=Blvsin或E=n/t计算小结：小结：第二十二张，PPT共二十九页，创作于2022年6月1 1、如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，、如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（电动势，下列说法中正确的是（）A A、磁场变化时，会在在空间中激发一种电场、磁场变化时，会在在空间中激发一种电场B B、使电荷定向移动形成电流的力是磁场力、使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C C、使电荷定向移动形成电流的力是电场力、使电荷定向移动形成电流的力是电场力D D、以上说法都不对、以上说法都不对AC磁场变强磁场变强第二十三张，PPT共二十九页，创作于2022年6月2下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A动生电动势是洛伦兹力的一个分力对导体中自由电荷动生电动势是洛伦兹力的一个分力对导体中自由电荷做功而引起的做功而引起的B因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功，所以动生电动势因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功，所以动生电动势不是由洛伦兹力而产生的不是由洛伦兹力而产生的C动生电动势的方向可以由右手定则来判定动生电动势的方向可以由右手定则来判定D导体棒切割磁感线产生感应电流，受到的安培力导体棒切割磁感线产生感应电流，受到的安培力一定与受到的外力大小相等、方向相反一定与受到的外力大小相等、方向相反AC第二十四张，PPT共二十九页，创作于2022年6月V VLMN R3 3 3 3：光滑导轨上架一个直导体棒：光滑导轨上架一个直导体棒：光滑导轨上架一个直导体棒：光滑导轨上架一个直导体棒MNMNMNMN，设，设，设，设MNMNMNMN向右匀速运动的速度为向右匀速运动的速度为向右匀速运动的速度为向右匀速运动的速度为V V V V，MNMNMNMN长为长为长为长为L,L,L,L,不计其他电阻求：不计其他电阻求：不计其他电阻求：不计其他电阻求：（1 1 1 1）导体）导体）导体）导体MNMNMNMN做匀速运动时受到的安培力大小和方向？做匀速运动时受到的安培力大小和方向？做匀速运动时受到的安培力大小和方向？做匀速运动时受到的安培力大小和方向？（2 2 2 2）导体）导体）导体）导体MNMNMNMN受到的外力的大小和方向？受到的外力的大小和方向？受到的外力的大小和方向？受到的外力的大小和方向？（3 3 3 3）MNMNMNMN向右运动向右运动向右运动向右运动S S S S位移，外力克服安培力做功的表达式是什么？位移，外力克服安培力做功的表达式是什么？位移，外力克服安培力做功的表达式是什么？位移，外力克服安培力做功的表达式是什么？（4 4 4 4）在此过程中感应电流做功是多少？）在此过程中感应电流做功是多少？）在此过程中感应电流做功是多少？）在此过程中感应电流做功是多少？结论：在纯电阻电路中，外力克服结论：在纯电阻电路中，外力克服安培力做了多少功将有多少热量产安培力做了多少功将有多少热量产生。生。当堂检测当堂检测第二十五张，PPT共二十九页，创作于2022年6月4 4、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆环的电、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆环的电阻为细金属圆环电阻的一半。磁场垂直穿过粗金阻为细金属圆环电阻的一半。磁场垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应随时间均匀变化时，属环所在的区域，当磁感应随时间均匀变化时，在粗环里产生的感应电动势为在粗环里产生的感应电动势为E E，则，则abab两点间的两点间的电势差为（电势差为（）A AE/2 BE/2 BE/3 CE/3 C2E/3 D2E/3 DE E C第二十六张，PPT共二十九页，创作于2022年6月5 5、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处于平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增大时，小球将竖直向下的磁场中，当磁场突然增大时，小球将（）A A、沿顺时针方向运动、沿顺时针方向运动B B、沿逆时针方向运动、沿逆时针方向运动C C、在原位置附近往复运动、在原位置附近往复运动D D、仍然保持静止状态、仍然保持静止状态-E感感FA第二十七张，PPT共二十九页，创作于2022年6月6.如图所示，当导线如图所示，当导线ab在电阻不计的金属导轨上滑在电阻不计的金属导轨上滑动时动时,线圈线圈c向右摆动向右摆动,则则ab的运动情况是：的运动情况是：.A.向左或向右做匀速运动向左或向右做匀速运动.B.向左或向右做减速运动向左或向右做减速运动.C.向左或向右做加速运动向左或向右做加速运动.D.只能向右做匀加速运动只能向右做匀加速运动.abcB完全达标完全达标完全达标完全达标当堂检测当堂检测第二十八张，PPT共二十九页，创作于2022年6月感谢大家观看第二十九张，PPT共二十九页，创作于2022年6月
