《電磁感應(yīng)規(guī)律公開(kāi)課》課件二(17張PPT)

1、人教版新課標(biāo)+-+復(fù)習(xí)電動(dòng)勢(shì)相關(guān)知識(shí)復(fù)習(xí)電動(dòng)勢(shì)相關(guān)知識(shí)每一個(gè)電動(dòng)勢(shì)都對(duì)應(yīng)有一種非靜電力每一個(gè)電動(dòng)勢(shì)都對(duì)應(yīng)有一種非靜電力正是由于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（如干電池）做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能（如干電池）問(wèn)題問(wèn)題:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng)的非靜電力是一種什么樣的作用？感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng)的非靜電力是一種什么樣的作用？一個(gè)閉合電路靜止一個(gè)閉合電路靜止于磁場(chǎng)中于磁場(chǎng)中,由于磁場(chǎng)由于磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化強(qiáng)弱的變化,閉合電閉合電路內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電路內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì).這種情況下這種情況下,哪哪一種作用扮演了非一種作用扮演了非靜電力的角色靜電力的角色?磁場(chǎng)變強(qiáng)一一.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場(chǎng)電磁感應(yīng)

2、現(xiàn)象中的感生電場(chǎng)渦旋電場(chǎng)模擬動(dòng)畫(huà)演示渦旋電場(chǎng)模擬動(dòng)畫(huà)演示磁場(chǎng)變強(qiáng)磁場(chǎng)變強(qiáng)英國(guó)物理學(xué)家麥克斯英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)一種電場(chǎng)，在空間激發(fā)一種電場(chǎng)，稱(chēng)為感生電場(chǎng)，也叫渦稱(chēng)為感生電場(chǎng)，也叫渦旋電場(chǎng)。旋電場(chǎng)。感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的，感生電場(chǎng)的方閉合的，感生電場(chǎng)的方向可以根據(jù)楞次定律用向可以根據(jù)楞次定律用右手螺旋定則來(lái)判斷。右手螺旋定則來(lái)判斷。 由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)，感生電動(dòng)勢(shì)所對(duì)應(yīng)的非靜，感生電動(dòng)勢(shì)所對(duì)應(yīng)的非靜電力是電力是感生電場(chǎng)感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的作用。對(duì)自由電荷的作用。 感生

3、電場(chǎng)方向就是感應(yīng)電流方向感生電場(chǎng)方向就是感應(yīng)電流方向, ,判斷方法判斷方法: :楞次定律楞次定律應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例-電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器是利用感應(yīng)電場(chǎng)來(lái)加速電子的一種電子感應(yīng)加速器是利用感應(yīng)電場(chǎng)來(lái)加速電子的一種設(shè)備。設(shè)備。鐵芯鐵芯電子束電子束環(huán)形真空環(huán)形真空管管 道道線圈線圈 它的柱形電磁鐵在兩極間產(chǎn)生磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中它的柱形電磁鐵在兩極間產(chǎn)生磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)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(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)沿管道方向產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)。射場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)沿管道方向產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)。射入其中的電子就受到這感應(yīng)電場(chǎng)的持續(xù)作用而被不入

4、其中的電子就受到這感應(yīng)電場(chǎng)的持續(xù)作用而被不斷加速。斷加速。問(wèn)題問(wèn)題:電子加速應(yīng)該電子加速應(yīng)該具備什么條件具備什么條件?能否能否加速質(zhì)子等其他粒子加速質(zhì)子等其他粒子?例題分析 如圖所示如圖所示,100匝線圈匝線圈(為表示線圈的繞向?yàn)楸硎揪€圈的繞向,圖中只畫(huà)了圖中只畫(huà)了2匝匝)兩端兩端A,B與一個(gè)電壓表相連與一個(gè)電壓表相連.線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向磁場(chǎng)線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向磁場(chǎng),線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化（）按圖乙所示的規(guī)律，電壓表的讀數(shù)應(yīng)該等于多少？（）按圖乙所示的規(guī)律，電壓表的讀數(shù)應(yīng)該等于多少？（）請(qǐng)?jiān)诰€圈位置上標(biāo)出感應(yīng)電場(chǎng)的方向（）請(qǐng)?jiān)诰€圈位置上標(biāo)出感應(yīng)電

5、場(chǎng)的方向（），兩端，哪端應(yīng)該與電壓表標(biāo)號(hào)的接線柱（或（），兩端，哪端應(yīng)該與電壓表標(biāo)號(hào)的接線柱（或紅接線柱）連接？紅接線柱）連接？二二.洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 導(dǎo)體切割磁感線時(shí)也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的機(jī)理是什么?導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與哪些因素有關(guān)?它是如何將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的? 1、自由電荷會(huì)隨著導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)，并因此、自由電荷會(huì)隨著導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)，并因此受到洛倫茲力。導(dǎo)體中自由電荷的合運(yùn)動(dòng)受到洛倫茲力。導(dǎo)體中自由電荷的合運(yùn)動(dòng)在空間大致沿什么方向？為了方便，可以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。認(rèn)為導(dǎo)體中的自由電荷是正電荷

6、。2、導(dǎo)體棒一直運(yùn)動(dòng)下去，自由電荷是否、導(dǎo)體棒一直運(yùn)動(dòng)下去，自由電荷是否也會(huì)沿著導(dǎo)體棒一直運(yùn)動(dòng)下去？為什么？也會(huì)沿著導(dǎo)體棒一直運(yùn)動(dòng)下去？為什么？3、導(dǎo)體棒的哪端電勢(shì)比較高？、導(dǎo)體棒的哪端電勢(shì)比較高？4、如果用導(dǎo)線把、如果用導(dǎo)線把C、D兩端連到磁場(chǎng)外的兩端連到磁場(chǎng)外的一個(gè)用電器上，導(dǎo)體棒中電流是沿什么方一個(gè)用電器上，導(dǎo)體棒中電流是沿什么方向的？向的？如圖所示，導(dǎo)體棒如圖所示，導(dǎo)體棒CD在均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。在均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。思考與討論思考與討論分析與解答分析與解答:1、導(dǎo)體中自由電荷（正電荷）具有水、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平方向的速度，由左手定則可判斷受到沿

7、棒向上的洛倫茲力作用，其合運(yùn)動(dòng)是沿棒向上的洛倫茲力作用，其合運(yùn)動(dòng)是斜向上的。斜向上的。2、自由電荷不會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。因?yàn)椤⒆杂呻姾刹粫?huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。因?yàn)镃、D兩端聚集電荷越來(lái)越多，在兩端聚集電荷越來(lái)越多，在CD棒間產(chǎn)棒間產(chǎn)生的電場(chǎng)越來(lái)越強(qiáng)，當(dāng)電場(chǎng)力等于洛倫生的電場(chǎng)越來(lái)越強(qiáng)，當(dāng)電場(chǎng)力等于洛倫茲力時(shí)，自由電荷不再定向運(yùn)動(dòng)。茲力時(shí)，自由電荷不再定向運(yùn)動(dòng)。3、C端電勢(shì)高。端電勢(shì)高。4、導(dǎo)體棒中電流是由、導(dǎo)體棒中電流是由D指向指向C的。此時(shí)的。此時(shí)導(dǎo)體棒可以看作是一個(gè)電源，導(dǎo)體棒切導(dǎo)體棒可以看作是一個(gè)電源，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。割磁感線產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 DX X XX X XX X XX

8、X XX X XCLF洛F電V從能的角度定量了解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)從能的角度定量了解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 由于導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)（切割磁感線）而由于導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)（切割磁感線）而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)所對(duì)應(yīng)的非靜電力是生電動(dòng)勢(shì)所對(duì)應(yīng)的非靜電力是洛倫茲力洛倫茲力的一個(gè)分力的一個(gè)分力。動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 注意：雖然動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與洛倫茲力有關(guān)，注意：雖然動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與洛倫茲力有關(guān)，但洛倫茲力始終不做功。但洛倫茲力始終不做功。 例：如圖，水平面上有兩根相距例：如圖，水平面上有兩根相距0.5m0.5m的足夠長(zhǎng)的平行的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌金屬導(dǎo)軌MNMN和和PQPQ，它們的電阻可忽略

9、不計(jì)，在，它們的電阻可忽略不計(jì)，在MM和和 P P之間接有阻值為之間接有阻值為R R 3.03.0的定值電阻，導(dǎo)體棒的定值電阻，導(dǎo)體棒abab長(zhǎng)長(zhǎng)0.5m0.5m，其電阻為，其電阻為r r 1.01.0 ，與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌接觸良好. .整個(gè)裝置整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B B0.4T0.4T。現(xiàn)使?，F(xiàn)使abab以以v v10m10ms s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。（1 1）a ba b哪點(diǎn)電勢(shì)高哪點(diǎn)電勢(shì)高? a b? a b兩點(diǎn)間的電壓多大？?jī)牲c(diǎn)間的電壓多大？（2 2）維持）維持a ba b做勻速運(yùn)動(dòng)的外力多大？做勻速運(yùn)動(dòng)的外力

10、多大？（3 3）a ba b向右運(yùn)動(dòng)向右運(yùn)動(dòng)1m1m的過(guò)程中，外力做的功是多少？電路的過(guò)程中，外力做的功是多少？電路中產(chǎn)生的熱量是多少？中產(chǎn)生的熱量是多少？ RBrPMNaQbv（1） a 1.5V（2）0.1N（3）0.1J 0.1J動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)特特點(diǎn)點(diǎn)磁場(chǎng)不變，閉合電路的整磁場(chǎng)不變，閉合電路的整體或局部在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體或局部在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致回路中磁通量的變化致回路中磁通量的變化閉合回路的任何部分都不閉合回路的任何部分都不動(dòng)，空間磁場(chǎng)發(fā)生變化導(dǎo)動(dòng)，空間磁場(chǎng)發(fā)生變化導(dǎo)致回路中磁通量變化致回路中磁通量變化原原因因由于由于S的變化引起的變化引起回路中回路中 變化變化由于由于B的變化引起的變化引起回路中回路中 變化變化非靜電力就是洛侖茲力，非靜電力就是洛侖茲力，由洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷由洛侖茲力