高中物理 4.5 電磁感應現(xiàn)象的兩類情況（講授式）同課異構課件 新人教選修32

1、2021/8/11 星期三1第四章 電磁感應 學案5 電磁感應現(xiàn)象的兩類情況2021/8/11 星期三2思考：哪一種作用扮演了非靜電力的角色呢？ 穿過閉合回路磁通量發(fā)生了變化，回路中產(chǎn)生感應電動勢。產(chǎn)生感應電動勢那部分導體相當于電源2021/8/11 星期三3一.電磁感應現(xiàn)象中的感生電場定義：變化的磁場在周圍空間激發(fā)的電場, 叫感生電場,由感生電場產(chǎn)生的感應電動勢稱為感生電動勢.感生電動勢的非靜電力就是感生電場對自由電荷的作用方向：可由楞次定律判斷.2021/8/11 星期三4感生電場和靜電場的區(qū)別靜電場 E0感生電場 Ek起源由靜止電荷激發(fā)由變化的磁場激發(fā)電場線形狀電場線為非閉合曲線電場線為

2、閉合曲線Ek靜電場為有源場感生電場為無源場2021/8/11 星期三5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，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。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？12021/8/11 星期三6鐵芯線圈電束子 環(huán)形真空室B磁場電子感應加速器是利用感生電場使電子加速的設備。12021/8/11 星期三7柱形電磁鐵產(chǎn)生磁場。磁場中安置一個環(huán)形真空管道。

3、當磁場發(fā)生變化時，就會沿管道方向產(chǎn)生感應電場。射入其中的電子就受到感應電場的持續(xù)作用而被不斷加速。12021/8/11 星期三8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，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。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？電子帶負電1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2021/8/11 星期三9某空間出現(xiàn)了如右圖所示的閉合的電場，

4、電場線為一簇閉合曲線，這可能是()A沿AB方向磁場在迅速減弱B沿AB方向磁場在迅速增加C沿BA方向磁場在迅速增加D沿BA方向磁場在迅速減弱2空間磁場變化產(chǎn)生的電場方向，仍然可用楞次定律判斷2021/8/11 星期三10 它是如何將其它形式的能轉化為電能的?二.電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力 導體切割磁感線時也會產(chǎn)生感應電動勢,該電動勢產(chǎn)生的機理是什么?2021/8/11 星期三11X X XX X XX X XX X XX X XDCLF洛F電v導體棒中電流是由D指向C的。導體棒切割磁感線產(chǎn)生了感應電動勢。 二.電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力4、如果用導線把C、D兩端連到磁場外的一個用電器上，導體棒中電流

5、是沿什么方向的？如圖所示，導體棒CD在均勻磁場中運動。 1、自由電荷會隨著導體棒運動，并因此受到洛倫茲力。導體中自由電荷的合運動在空間大致沿什么方向？斜向上2、導體棒一直運動下去，自由電荷是否也會沿著導體棒一直運動下去？為什么？不會 當電場力等于洛倫茲力時，自由電荷不再定向運動。C端電勢高。3、導體棒的哪端電勢比較高？2021/8/11 星期三12動生電動勢所對應的非靜電力是洛倫茲力的一個分力。動生電動勢:由于導體的運動（切割磁感線）而產(chǎn)生的感應電動勢稱為動生電動勢 注意：雖然動生電動勢與洛倫茲力有關，但洛倫茲力始終不做功。二.電磁感應現(xiàn)象中的洛倫茲力2021/8/11 星期三13如圖所示，在

6、磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬桿MN在平行金屬導軌上以速度v向右勻速滑動，MN中產(chǎn)生的感應電動勢為E1；若磁感應強度增為2B，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應電動勢變?yōu)镋2.則通過電阻R的電流方向及E1與E2之比E1E2分別為()Aca,21 Bac,21Cac,12 Dca,12根據(jù)右手定則：電流方向該為N到M，即通過電阻為a到c.3EBlv電動勢變?yōu)?倍2021/8/11 星期三14動生電動勢感生電動勢特點磁場不變，閉合電路的整體或局部在磁場中運動導致回路中磁通量的變化閉合回路的任何部分都不動，空間磁場發(fā)生變化導致回路中磁通量變化原因由于S的變化引起回路中變化由于B的變化引起回路中變化非靜電力就是洛侖茲力，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)渦旋電場，非靜電力就是感生電場力，由感生電場力對電荷作功而產(chǎn)生電動勢方向的來源非靜電力一般用楞次定律判斷一般用右手定則判斷三.感生電動勢和動生電動勢的區(qū)別2021/8/11 星期三151.如圖所示，一個50匝的線圈的兩端跟R99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202，電阻為1，磁感應強度以100Ts的變化率均勻減少。在這一過程中通過電阻R的電流為多大？2021/8/11 星期三16A R2VBR12.如圖所示，電阻不計的裸導體AB與寬為60cm的平行金屬導軌良好接觸，電阻R