高中物理(人教版選修3-2)第四章同步教學課件-4.5電磁感應現(xiàn)象的兩類情況 (共19張PPT)

1、第四章第四章 電磁感應電磁感應 電磁感應現(xiàn)象的兩類情況電磁感應現(xiàn)象的兩類情況+-+每一個電動勢都對應有一種非靜電力每一個電動勢都對應有一種非靜電力正是由于非靜電力做正是由于非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能干電池：干電池：化學作用化學作用 非非靜電力靜電力復習電動勢相關知識復習電動勢相關知識電流是怎樣產(chǎn)生的？電流是怎樣產(chǎn)生的？自由電荷為什么會運動？自由電荷為什么會運動？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

2、它力磁場變?nèi)醮艌鲎內(nèi)跻灰? .電磁感應現(xiàn)象中的感生電場電磁感應現(xiàn)象中的感生電場（二）（二）英英麥克斯韋認為：麥克斯韋認為：一一. .電磁感應現(xiàn)象中的感生電場電磁感應現(xiàn)象中的感生電場(1)定義定義:變化的磁場在周圍空間激發(fā)的電場叫感生電場變化的磁場在周圍空間激發(fā)的電場叫感生電場(渦旋電場渦旋電場).(3) 電場線電場線:是閉合的曲線是閉合的曲線.1、感生電場、感生電場(2)方向方向:就是感生電流的方向就是感生電流的方向. 用楞次定律判斷用楞次定律判斷.（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：、感生電動勢：由由感生電場產(chǎn)生的感應電動勢感生電場產(chǎn)生的感

3、應電動勢. 感生電場感生電場對自由電荷的作用對自由電荷的作用 非靜電力非靜電力一一. .電磁感應現(xiàn)象中的感生電場電磁感應現(xiàn)象中的感生電場3、應用實例、應用實例-電子感應燈電子感應燈第四代照明燈具：第四代照明燈具：壽命是白熾燈的壽命是白熾燈的100倍，節(jié)能比傳統(tǒng)意義節(jié)能燈倍，節(jié)能比傳統(tǒng)意義節(jié)能燈還節(jié)能一倍還節(jié)能一倍無電極、無燈絲、高光效、高顯色、長壽命無電極、無燈絲、高光效、高顯色、長壽命一一. .電磁感應現(xiàn)象中的感生電場電磁感應現(xiàn)象中的感生電場電子感應加速器是用感生電場來加速電電子感應加速器是用感生電場來加速電子的一種設備。它的基本原理如圖示，子的一種設備。它的基本原理如圖示，上下為電磁鐵的兩

4、個磁極，磁極之間有上下為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一個環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓一個環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運動。電磁鐵線圈電流的大小、方向周運動。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加速?？梢宰兓a(chǎn)生的感生電場使電子加速。上圖為真空室的俯視圖，如果從上向下上圖為真空室的俯視圖，如果從上向下看，電子沿逆時針方向運動。當電磁鐵看，電子沿逆時針方向運動。當電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時，電線圈電流的方向與圖示方向一致時，電流的大小應該怎樣變化才能使電子加速？流的大小應該怎樣變化才能使電子加速？3、應用實例、應用實例-電子感應加速器電子感應加速器一一. .電

5、磁感應現(xiàn)象中的感生電場電磁感應現(xiàn)象中的感生電場柱柱形形電磁鐵產(chǎn)生電磁鐵產(chǎn)生磁場磁場。磁場。磁場中安置一個環(huán)形真空中安置一個環(huán)形真空管道。管道。當當磁場發(fā)生變化時，就會沿管道方向產(chǎn)生感應電場磁場發(fā)生變化時，就會沿管道方向產(chǎn)生感應電場。射入射入其中的電子就其中的電子就受到感應受到感應電場的持續(xù)作用而被不斷加速。電場的持續(xù)作用而被不斷加速。3、應用實例、應用實例-電子感應加速器電子感應加速器一一. .電磁感應現(xiàn)象中的感生電場電磁感應現(xiàn)象中的感生電場3、應用實例、應用實例-電子感應加速器電子感應加速器電子感應加速器是用感生電場來加速電電子感應加速器是用感生電場來加速電子的一種設備。它的基本原理如圖示，

6、子的一種設備。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，電子在真空室中做圓一個環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運動。電磁鐵線圈電流的大小、方向周運動。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加速。可以變化，產(chǎn)生的感生電場使電子加速。上圖為真空室的俯視圖，如果從上向下上圖為真空室的俯視圖，如果從上向下看，電子沿逆時針方向運動。當電磁鐵看，電子沿逆時針方向運動。當電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時，電線圈電流的方向與圖示方向一致時，電流的大小應該怎樣變化才能使電子加速？流的大小應該怎樣變化才能使電子加速？一一. .電磁

7、感應現(xiàn)象中的感生電場電磁感應現(xiàn)象中的感生電場電子帶負電電子帶負電電場應沿順時針方向電場應沿順時針方向由楞次定律可知：原磁場應該由弱變強由楞次定律可知：原磁場應該由弱變強某某空間出現(xiàn)了如右圖所示的空間出現(xiàn)了如右圖所示的閉合的電場，電場線為一簇閉合的電場，電場線為一簇閉合曲線，這可能是閉合曲線，這可能是( () )A A沿沿ABAB方向磁場在迅速減弱方向磁場在迅速減弱B B沿沿ABAB方向磁場在迅速增加方向磁場在迅速增加C C沿沿BABA方向磁場在迅速增加方向磁場在迅速增加D D沿沿BABA方向磁場在迅速減弱方向磁場在迅速減弱1 1空間磁場變化產(chǎn)生的空間磁場變化產(chǎn)生的電場方向，仍然可用電場方向，仍

8、然可用楞次定律判斷楞次定律判斷四指環(huán)繞方向即為感四指環(huán)繞方向即為感應電場的方向，由此應電場的方向，由此可知可知A A、C C正確正確 導體切割磁感線時也會產(chǎn)生感應電動勢導體切割磁感線時也會產(chǎn)生感應電動勢動生電動勢動生電動勢,該電動勢產(chǎn)生的機理是什么該電動勢產(chǎn)生的機理是什么?非非靜電力又與什么有關呢？靜電力又與什么有關呢？動生電動勢動生電動勢：? 非非靜電力靜電力二二. .電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力1、動生電動勢是怎樣產(chǎn)生的？、動生電動勢是怎樣產(chǎn)生的？2、什么力充當非靜電力？、什么力充當非靜電力？導體中的自由電荷導體中的自由電荷受到受到 什么力的作用？什么力的作用？導體棒的

9、哪端電勢比較高？導體棒的哪端電勢比較高？非靜電力與洛倫茲力有關嗎？非靜電力與洛倫茲力有關嗎？二二. .電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力理論分析理論分析：二二. .電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力v_ _ _ _fffv_ _ _ _+ + + +導體兩端產(chǎn)生電勢導體兩端產(chǎn)生電勢差差動生電動勢動生電動勢動生電動勢動生電動勢是導體是導體中的自由電荷在磁中的自由電荷在磁場中受到場中受到洛侖茲力洛侖茲力作用的結(jié)果。作用的結(jié)果。fCD二二. .電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力-UV合合F洛洛F2F1動生電動勢：動生電動勢：非靜電力非靜電力探探 究究二二.

10、.電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力如圖如圖所示所示，在磁感應強度為，在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬桿桿MN在平行金屬導軌上以速度在平行金屬導軌上以速度v向右勻速滑動，向右勻速滑動，MN中產(chǎn)生的感應電動中產(chǎn)生的感應電動勢為勢為E1；若磁感應強度增為；若磁感應強度增為2B，其他條件不變，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應電動中產(chǎn)生的感應電動勢變?yōu)閯葑優(yōu)镋2.則通過電阻則通過電阻R的電流方向及的電流方向及E1與與E2之比之比E1 E2分別為分別為()Aca,2 1 Bac,2 1Cac,1 2 Dca,1 2根據(jù)右手定則：電流方向

11、該為根據(jù)右手定則：電流方向該為N到到M，即通過電阻為即通過電阻為a到到c.2 2EBlv電動勢變?yōu)殡妱觿葑優(yōu)?倍倍1.如圖所示，一個如圖所示，一個50匝的線圈的兩端跟匝的線圈的兩端跟R99的電阻相連的電阻相連接，置于豎直向下的勻強磁場中，線圈的橫截面積是接，置于豎直向下的勻強磁場中，線圈的橫截面積是202，電阻為電阻為1，磁感應強度以，磁感應強度以100Ts的變化率均勻減少。在這的變化率均勻減少。在這一過程中通過電阻一過程中通過電阻R的電流為多大？的電流為多大？BEnnStt 450100201010V100.1991EIARrA A R2VB BR11.5VEB Lv110 .5 AEIR2

12、20.25AEIR2.如圖所示，電阻不計的裸導體如圖所示，電阻不計的裸導體AB與寬為與寬為60cm的平行金屬的平行金屬導軌良好接觸，電阻導軌良好接觸，電阻R13， R26，整個裝置處在垂直，整個裝置處在垂直導軌向里的勻強磁場中，磁感應強度導軌向里的勻強磁場中，磁感應強度B0.5T。當。當AB向右向右以以v5m/s的速度勻速滑動時，求流過電阻的速度勻速滑動時，求流過電阻R1、 R2的電流大小。的電流大小。動生電動勢動生電動勢感生電動勢感生電動勢特特點點磁場不變磁場不變，閉合電路的整體，閉合電路的整體或局部在磁場中或局部在磁場中運動運動導致回導致回路中磁通量變化路中磁通量變化閉合回路的任何部分都不動，閉合回路的任何部分都不動，空間空間磁場變化磁場變化導致回路中磁導致回路中磁通量變化通量變化原原因因由于由于S變化變化引起回引起回路中路中 變化變化由于由于B變化變化引起回引起回路中路中 變化變化非