高中物理選修32第一章全章課件20120219211443電子教案

電是怎樣產(chǎn)生的呢?劃時代的發(fā)現(xiàn)1、奧斯特夢圓“電生磁”2、法拉第心系“磁生電”奧斯特夢圓“電生磁”19世紀(jì)20年代之前,電與磁是獨(dú)立發(fā)展的.18世紀(jì)末,人們開始思考自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系.奧斯特尋找電與磁之間的相互聯(lián)系.1820年4月-----奧斯特實驗揭示了電與磁之間存在相互聯(lián)系突破了人類對電與磁的認(rèn)識的局限性G電源1831年,法拉第的成功實驗法拉第尋找10年的”磁生電”終于發(fā)現(xiàn)“磁生電”的重要思想----

“磁生電”是一種在變化或運(yùn)動的過程中才能產(chǎn)生的效應(yīng).在”變化中”相聯(lián)系!變化的磁場

變化的電流

運(yùn)動的恒定電流

運(yùn)動的磁鐵

在磁場中運(yùn)動的導(dǎo)體電磁感應(yīng)感應(yīng)電流關(guān)于法拉第，過去說得多的：窮苦、頑強(qiáng)、不為名利現(xiàn)在：除此之外還有，甚至更重要的是――（1）正確的指導(dǎo)思想（自然現(xiàn)象的相互聯(lián)系）（2）抹去科學(xué)學(xué)家頭上的光環(huán)，正確認(rèn)識失敗科學(xué)是人做的，科學(xué)是為人的――科學(xué)中的人文精神。奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng)，使整個科學(xué)界受到了極大的震動，它證實電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象是有聯(lián)系的。法拉第贊揚(yáng)道：“它突然打開了科學(xué)中一個黑暗領(lǐng)域的大門，使其充滿光明?！狈ɡ诎l(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)使人們對電和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識更加完善，宣告了電磁學(xué)作為一門統(tǒng)一學(xué)科的誕生，為電磁學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)?？茖W(xué)史上許多重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，常被人們有意無意地罩上神秘的光環(huán)，似乎科學(xué)家都是呼風(fēng)喚雨的魔術(shù)師。但是我們在這里看到，具有閃光思維的奧斯特和法拉第，在做出偉大發(fā)現(xiàn)的過程中也受著歷史局限性的束縛，也有過“可笑”的疏忽與失誤。他們是偉大的，但也是可以學(xué)習(xí)的真實的人。麥克斯韋曾就法拉第的著作說道：“他既告訴我們成功的經(jīng)驗，也告訴我們不成功的經(jīng)驗；既告訴我們那些成熟的想法，也告訴我們他的粗糙想法。讀者的能力可能遠(yuǎn)不及他，但是感到的共鳴卻常常多于欽佩，并且會引起這樣一種信念：如果自己有這樣的機(jī)會，也會成為一個發(fā)現(xiàn)者?！?.2探究電磁感應(yīng)的

產(chǎn)生條件復(fù)習(xí)磁通量1、定義：面積為S，垂直勻強(qiáng)磁場B放置，則B與S乘積，叫做穿過這個面的磁通量，用Φ表示。

2、公式：Φ=B·S

注：要求B與面積要垂直。3、單位：韋伯（Wb）1Wb=1T·m2

4、說明：(1)磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。(2)磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)。

Φ=B·S

·sinθ不垂直時：5.引起磁通量變化的因素：由Φ=B·S·sinθ(1）B發(fā)生變化；（2）S發(fā)生變化；（3）B與S的夾角發(fā)生變化。(3)磁通量不但有大小，而且有方向，但磁通量是一個標(biāo)量，遵從代數(shù)運(yùn)算法則一個面積是S的面，垂直勻強(qiáng)磁場B放置，則穿過該面的磁通量Φ=

。如果該面轉(zhuǎn)動過60°則穿過該面的磁通量為

.如果該面轉(zhuǎn)動過180°則穿過該面的磁通量改變了

。BS0.5BS2BS課堂練習(xí)1、下列關(guān)于磁通量的說法中正確的有A、磁通量不僅有大小還有方向，所以磁通量是矢量；B、在勻強(qiáng)磁場中，a線圈的面積比線圈b的面積大，則穿過a線圈的磁通量一定比穿過b線圈的大；C、磁通量大磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定大；D、把某線圈放在磁場中的M、N兩點(diǎn)，若放在M處的磁通量較在N處的大，則M處的磁感強(qiáng)度一定比N大。2、發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是________，發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在磁場中受力方向規(guī)律的科學(xué)家是__________，發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是_____________，發(fā)現(xiàn)點(diǎn)電荷間的相互作用力規(guī)律的科學(xué)家是__________。1、C；2、奧斯特，安培，法拉第，庫侖；3、關(guān)于感應(yīng)電流，下列說法中正確的有：A、只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生；B、穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時，螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生；C、線框不閉合時，即使穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中也就沒有感應(yīng)電流；D、只要電路的一部分作切割磁感線運(yùn)動，電路中就一定有感應(yīng)電流。3、C；4、根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場一定是：A、阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量；B、與引起感應(yīng)電流的磁場反向；C、阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化；D、與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同。4、C電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件1、利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。

2、實驗觀察3、結(jié)論：無論用什么方法，只要使閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電流中就會有感應(yīng)電流產(chǎn)生4、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：（1）電路閉合（2）磁通量發(fā)生變化5.引起磁通量變化的因素：由Φ=B·S·sinθ(1）B發(fā)生變化；（2）S發(fā)生變化；（3）B與S的夾角發(fā)生變化。探究電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件新課教學(xué)一、磁通量：1、定義：面積為S，垂直勻強(qiáng)磁場B放置，則B與S乘積，叫做穿過這個面的磁通量，用Φ表示。

2、公式：Φ=B·S

注：要求B與面積要垂直。3、單位：韋伯（Wb）1Wb=1T·m2

4、說明：(1)磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù)。(2)磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)。

Φ=B·S

·sinθ不垂直時：*特例：結(jié)論：穿過某個面的磁感線條數(shù)越多，Ф就越大磁通量不但有大小，而且有方向，但是確是一個標(biāo)量，遵從代數(shù)運(yùn)算法則例：一個面積是S的面，垂直勻強(qiáng)磁場B放置，則穿過該面的磁通量Φ=

。如果該面轉(zhuǎn)動過60°則穿過該面的磁通量為

.如果該面轉(zhuǎn)動過180°則穿過該面的磁通量改變了

。BS0.5BS2BS

當(dāng)有相反方向的的磁場（磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和B’）穿過同一個平面（與磁場方向垂直的面積為S）時，按照磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義B和B’合矢量的大小為|B-B’|，穿過平面S的磁通量為|B-B’|S＝|BS-B’S|＝|Φ-Φ’|。磁通量的意義可用磁感線的條數(shù)形象地說明，所以穿過平面S的磁通量|Φ-Φ’|可以理解為相反方向穿過平面S的磁感線相抵消之后剩余的磁感線的條數(shù)。例：如圖所示，在條形磁鐵中部垂直套有A、B兩個圓環(huán)，試分析穿過A環(huán)、B環(huán)的磁通量誰大。5.引起磁通量變化的因素：由Φ=B·S·sinθ(1）B發(fā)生變化；（2）S發(fā)生變化；（3）B與S的夾角發(fā)生變化。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象：1.產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件：(1)閉合電路；(2)磁通量發(fā)生變化。2、電磁感應(yīng)現(xiàn)象—由磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象實驗一：現(xiàn)象如圖甲所示，處在勻強(qiáng)磁場中的導(dǎo)體框架abcd，當(dāng)導(dǎo)體棒PQ在框架上滑動時，閉合電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。如圖乙所示，abcd方框的一部分導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場中上下平動，線圈中沒有感應(yīng)電流。

由以上討論可見，導(dǎo)體切割磁感線，不是在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流的充要條件，歸根結(jié)底還得看穿過閉合回路的磁通量是否發(fā)生變化。應(yīng)用舉例：（1）閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線：

（2）磁場不變，閉合電路的面積變化：

（3）線圈面積不變，線圈在不均勻磁場中運(yùn)動。

（4）線圈面積不變，磁場不斷變化。

【例1】電阻為R的矩形線框abcd，邊長ab=L，ad=h，質(zhì)量為m，自某一高度自由落下，通過一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度為h，如圖所示，若線框恰好以恒定速度通過磁場，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是_______．（不考慮空氣阻力）【分析】線框通過磁場的過程中，動能不變。根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒，重力對線框所做的功全部轉(zhuǎn)化為線框中感應(yīng)電流的電能，最后又全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱．所以，線框通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=WG=mg*2h=2mgh．【解答】2mgh。【說明】本題也可以直接從焦耳熱公式Q=I2Rt進(jìn)行推算：設(shè)線框以恒定速度v通過磁場，運(yùn)動時間從線框的cd邊進(jìn)入磁場到ab邊離開磁場的過程中，因切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小為cd邊進(jìn)入磁場時的電流從d到c，cd邊離開磁場后的電流方向從a到b．整個下落過程中磁場對感應(yīng)電流產(chǎn)生的安培力方向始終向上，大小恒為據(jù)勻速下落的條件，有因線框通過磁場的時間，也就是線框中產(chǎn)生電流的時間，所以據(jù)焦耳定律，聯(lián)立（l）、（2）、（3）三式，即得線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=2mgh．【例2】一個質(zhì)量m=0.016kg、長L=0.5m，寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈，從離勻強(qiáng)磁場上邊緣高h(yuǎn)1=5m處由靜止自由下落．進(jìn)入磁場后，由于受到磁場力的作用，線圈恰能做勻速運(yùn)動（設(shè)整個運(yùn)動過程中線框保持平動），測得線圈下邊通過磁場的時間△t=0.15s，取g=10m/s2，求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B；（2）磁場區(qū)域的高度h2；（3）通過磁場過程中線框中產(chǎn)生的熱量，并說明其轉(zhuǎn)化過程．【分析】線圈進(jìn)入磁場后受到向上的磁場力，恰作勻速運(yùn)動時必滿足條件：磁場力=重力．由此可算出B并由運(yùn)動學(xué)公式可算出h2。由于通過磁場時動能不變，線圈重力勢能的減少完全轉(zhuǎn)化為電能，最后以焦耳熱形式放出．【解答】線圈自由下落將進(jìn)入磁場時的速度（l）線圈的下邊進(jìn)入磁場后切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向從左至右，使線圈受到向上的磁場力．勻速運(yùn)動時應(yīng)滿足條件（2）從線圈的下邊進(jìn)入磁場起至整個線圈進(jìn)入磁場做勻速運(yùn)動的時間以后線圈改做a=g的勻加速運(yùn)動，歷時所對應(yīng)的位移所以磁場區(qū)域的高度（3）因為僅當(dāng)線圈的下邊在磁場中、線圈做勻速運(yùn)動過程時線圈內(nèi)才有感應(yīng)電流，此時線圈的動能不變，由線圈下落過程中重力勢能的減少轉(zhuǎn)化為電能，最后以焦耳熱的形式釋放出來，所以線圈中產(chǎn)生的熱量【例3】如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下。在磁場中有一個邊長為L的正方形剛性金屬框。ab邊質(zhì)量為m，其他三邊的質(zhì)量不計。金屬框的總電阻為R，cd邊上裝有固定的水平軸?，F(xiàn)在將金屬框從水平位置由靜止釋放。不計一切摩擦。金屬框經(jīng)t時間恰好通過豎直位置a′b′cd。若在此t時間內(nèi)，金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求ab邊通過最低位置時受到的安培力。【分析】本題線框釋放后重力做功，同時ab邊切割磁感線運(yùn)動而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，因而線框中有感應(yīng)電流。整個過程遵守能的轉(zhuǎn)化與守恒定律?！窘獯稹坑赡芰渴睾?，在t時間內(nèi)ab桿重力勢能的減少最后轉(zhuǎn)化為它的動能和框中產(chǎn)生的焦耳熱，即又考慮到由①、②、③【例4】用電阻為18Ω的均勻?qū)Ь€彎成圖1中直徑D=0.80m的封定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于紙面向里。一根每米電阻為1.25Ω的直導(dǎo)線PQ，沿圓環(huán)平面向左以3.0m/s的速度勻速滑行（速度方向與PQ垂直），滑行中直導(dǎo)線與圓環(huán)緊密接觸（忽略接觸處電阻），當(dāng)它通過環(huán)上A、B位置時，求：(l)直導(dǎo)線AB段產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，并指明該段直導(dǎo)線中電流的方向．(2)此時圓環(huán)上發(fā)熱損耗的電功率．【分析】直導(dǎo)線在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的這部分電路是電源。這部分電路端點(diǎn)的電壓為路端電壓。根據(jù)電磁感應(yīng)的規(guī)律可以確定感應(yīng)電動勢的大小和方向。直導(dǎo)線與圓環(huán)組成閉合回路，其等效電路為圖。由幾何關(guān)系，確定AB的長及R1、R2電阻的大小。圓環(huán)上發(fā)熱損耗的功率即電源輸出功率或外電阻上消耗的功率?！窘獯稹?1)設(shè)直導(dǎo)線AB段的長度為l,圓環(huán)的直徑為D，直導(dǎo)線AB段產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，則：根據(jù)題設(shè)幾何關(guān)系，l=D/2=0.40m。所以，電動勢

運(yùn)用右手定則可判定，直導(dǎo)線AB段中感應(yīng)電流的方向由A向B，B端電勢高于A端．運(yùn)用右手定則可判定，直導(dǎo)線AB段中感應(yīng)電流的方向由A向B，B端電勢高于A端．AB段直導(dǎo)線電阻為電源內(nèi)電阻r，r=1.25×0.40=0.50Ω．中電流之和）應(yīng)為設(shè)圓環(huán)上發(fā)熱損耗的電功率為P，則P=I2總R外=0.202×2.5=0.10W．【說明】電磁感應(yīng)現(xiàn)象常與其他現(xiàn)象一起出現(xiàn)，就形成許多綜合題。這些綜合題常涉及到安培力、歐姆定律、電功率、牛頓定律、動量定理、動能定理、熱和功等。一道綜合題出現(xiàn)許多物理現(xiàn)象，這些物理現(xiàn)象或者一先一后出現(xiàn)或者同時出現(xiàn)，互相制約。解綜合題時，在弄清題意后重要的是分析題目由哪些基本物理現(xiàn)象組成，再選用相應(yīng)的規(guī)律，分析物理過程，建立解題方程求解。1、如圖所示，線圈平面與水平方向成角，磁感線豎直向下，設(shè)磁感強(qiáng)度為B，線圈面積為S，則穿過線圈的磁通量為多大？1、分析和解答：此題的線圈平面abcd與磁感強(qiáng)度B方向不垂直，不能直接用=BS計算。處理時可以用以下兩種之一：（1）把S投影到與B垂直的方向即水平方向（如圖中的a’b’c’d’），所以S投=Scos，故=BScos；（2）把B分解為平行于線圈平面的分量和垂直于線圈平面分量，顯然平行方向的磁場并不穿過線圈，且B垂直=Bcos，故=BScos。

2、如圖所示，豎直放置的長直導(dǎo)線通以恒定的電流，有一矩形線框與導(dǎo)線在同一平面，在下列情況中線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是： A、導(dǎo)線中電流強(qiáng)度變大； B、線框向右平動； C、線框向下平動； D、線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動； E、線框以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動。2、A、B、D分析與解答：分析是否產(chǎn)生感應(yīng)電流，關(guān)鍵就是分析穿過閉合線框的磁通量是否變化，而分析磁通量是否變化，關(guān)鍵就是分清磁感線的分布，亦即分清磁感線的疏密變化和磁感線方向的變化。[來源:學(xué)_科_網(wǎng)]對A選項，因I增大而引起周圍的磁場增強(qiáng)，使線框的磁通量增加，故A正確。對B選項，因離開直導(dǎo)線方向越遠(yuǎn)，磁感線分布越疏。因此線框向右平動時，穿過線框的磁通量變小，故B正確。對C選項，線框向下平動時穿過線框的磁通量不變，故C不合適。對D選項，可用一些特殊位置來分析，當(dāng)線框與直導(dǎo)線在同一個平面上時，穿過線框的磁通量最大，當(dāng)線框轉(zhuǎn)過90度時，穿過線框的磁通量減小，因此可以判定線框以ab軸轉(zhuǎn)動時磁通量一定變化，故D正確。對E選項，由于線框繞直導(dǎo)線轉(zhuǎn)動時，穿過線框的磁通量不變，因此無感應(yīng)電流，故E錯。3、如圖所示，試判斷當(dāng)開關(guān)S閉合和斷開瞬間，線圈ABCD中的電流方向。3、分析與解答： 按照應(yīng)用楞次定律的應(yīng)用步驟進(jìn)行判定：當(dāng)S閉合時：（1）研究回路是ABCD，穿過回路的磁場是電流I產(chǎn)生的磁場，方向由右手螺旋定則判斷出是指向讀者，且磁通量增大；（2）由楞次定律得知感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)是和原磁場方向相反即離開讀者方向向內(nèi)。（3）由右手螺旋定則判知感應(yīng)電流方向是B到A到D到C。當(dāng)S斷開時：（1）研究回路仍是線圈ABCD，穿過回路的原磁場仍是I產(chǎn)生的磁場，方向由右手螺旋定則判知是指向讀者，且磁通量減?。唬?）由楞次定律知感應(yīng)電流磁場方向應(yīng)是和原磁場方向相同即指向讀者；（3）由右手螺旋定則判知感應(yīng)電流方向是A到B到C到D。小結(jié)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象定義：磁通量的概念；產(chǎn)生條件：利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。

電路必須閉合；

磁通量發(fā)生變化．

4.3法拉第電磁感應(yīng)定律1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應(yīng)電動勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。一、感應(yīng)電動勢2、磁通量的變化率表示磁通量的變化快慢

1、內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率△Φ/△t成正比．二、法拉第電磁感應(yīng)定律：2、數(shù)學(xué)表達(dá)式（注意單位）

若有n匝線圈，則相當(dāng)于有n個電源串聯(lián)，總電動勢為：注意：公式中Δφ應(yīng)取絕對值，不涉及正負(fù)，感應(yīng)電流的方向另行判斷。問題：磁通量大，磁通量變化一定大嗎？磁通量變化大，磁通量的變化率一定大嗎？（可以類比速度、速度的變化和加速度。）

磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化不同。磁通量為零，磁通量的變化率不一定為零;磁通量的變化大，磁通量的變化率也不一定大。1、有一個50匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動勢。

2、一個100匝的線圈，在0.5s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動勢。3、一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置，在0.5s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動勢。25V16V1.6V4、如下圖所示，半徑為r的金屬環(huán)繞通過某直徑的軸OO'

以角速度ω作勻速轉(zhuǎn)動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，從金屬環(huán)面與磁場方向重合時開始計時，則在金屬環(huán)轉(zhuǎn)過30°角的過程中，環(huán)中產(chǎn)生的電動勢的平均值是多大？

oO'BΦ/10-2Wbt/sABD0120.15、單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則：()A、線圈中0時刻感應(yīng)電動勢最大B、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢為零C、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢最大D、線圈中0到D時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為0.4VABD三、導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動

如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢ab×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×××

×

×

×

×

×

×

×

×

×

××Gabv回路在時間t內(nèi)增大的面積為：ΔS=LvΔt產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：穿過回路的磁通量的變化為：ΔΦ=BΔS=BLvΔt（V是相對于磁場的速度）θvBV1=VsinθV2=Vcosθ若導(dǎo)體斜切磁感線（θ為v與B夾角）

（若導(dǎo)線運(yùn)動方向與導(dǎo)線本身垂直，但跟磁感強(qiáng)度方向有夾角）說明：1、導(dǎo)線的長度L應(yīng)為有效長度2、導(dǎo)線運(yùn)動方向和磁感線平行時，E=03、速度V為平均值（瞬時值），E就為平均值（瞬時值）例1：如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)電動勢為B，長為L的金屬棒ab在垂直于B的平面內(nèi)運(yùn)動，速度v與L成θ角，求金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。abθvE=BLVsinθ練習(xí)：半徑為R的半圓形導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場B中，以速度V向右勻速運(yùn)動時，E=？×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

××

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×ＶＯRE=2BRV問題：公式①與公式②的區(qū)別和聯(lián)系？

1、一般來說，①求出的是平均感應(yīng)電動勢，E和某段時間或者某個過程對應(yīng)，而②求出的是瞬時感應(yīng)電動勢，E和某個時刻或者某個位置對應(yīng)。

2、①求出的是整個回路的感應(yīng)電動勢，而不是回路中某部分導(dǎo)體的電動勢?；芈分懈袘?yīng)電動勢為零時，但是回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢不一定為零。如右圖。vabcdLL區(qū)別：1、公式①中的時間趨近于0時，E就為瞬時感應(yīng)電動勢2、公式②中v若代表平均速度，則求出的E就為平均感應(yīng)電動勢。聯(lián)系：例2、如下圖所示，長為L的銅桿OA以O(shè)為軸在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求桿OA兩端的電勢差。ωAOA'例題3、在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,有一個匝數(shù)為n的矩形線圈,邊長ab=L1,bc=L2線圈繞中心軸OO'以角速度ω由圖示位置逆時針方向轉(zhuǎn)動。試求:(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值;(2)線圈轉(zhuǎn)過1/4周的過程中的平均感應(yīng)電動勢。(3)設(shè)線圈的總電阻為R，線圈轉(zhuǎn)過1/4周的過程中通過某一截面的電量。cBdOO'abω(1)（2）（3）

例4：如圖，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R＝3.0Ω的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長＝0.5m，其電阻為r＝1.0Ω

，與導(dǎo)軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，B＝0.4T?，F(xiàn)使ab以v＝10m／s的速度向右做勻速運(yùn)動。（1）ab中的電流大?ab兩點(diǎn)間的電壓多大？（2）維持ab做勻速運(yùn)動的外力多大？（3）ab向右運(yùn)動1m的過程中，外力做的功是多少？電路中產(chǎn)生的熱量是多少？

RBrPMNaQbv（1）0.5A1.5V（2）0.1N（3）0.1J0.1J1、電動機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這個電動勢是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈轉(zhuǎn)動還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動？電動機(jī)轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢削弱了電源的電流，這個電動勢稱為反電動勢。反電動勢的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動。這樣，線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動就必須向電動機(jī)提供電能，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。2、如果電動機(jī)因機(jī)械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動，會發(fā)生什么情況？這時應(yīng)采取什么措施？電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，這時就沒有了反電動勢，線圈電阻一般都很小，線圈中電流會很大，電動機(jī)可能會燒毀。這時，應(yīng)立即切斷電源，進(jìn)行檢查。四、反電動勢法拉第電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動勢的大小問題1：據(jù)前面所學(xué)，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？問題2：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？（1）閉合電路；（2）有電源產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：（1）閉合電路；（2）磁通量變化。利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象§16.2法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動勢的大小試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同乙甲相同點(diǎn)：兩電路都是閉合的，有電流不同點(diǎn)：甲中有電池（電源）乙中有螺線管（相當(dāng)于電源）而產(chǎn)生電動勢的哪部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。一、感應(yīng)電動勢（E）§16.2法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動勢的大小1.定義:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。既然閉合電路中有感應(yīng)電流，這個電路中就一定有感應(yīng)電動勢。⑶產(chǎn)生感應(yīng)電流只不過是一個現(xiàn)象，它表示電路中在輸送著電能；而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢才是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)，它表示電路已經(jīng)具備了隨時輸出電能的能力。幾點(diǎn)說明：⑴不論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。⑵磁通量是否變化是電磁感應(yīng)的根本原因。若磁通量變化了，電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，再若電路又是閉合的，電路中將會有感應(yīng)電流。Φ變化產(chǎn)生E產(chǎn)生I總電阻一定時，E越大，I越大，指針偏轉(zhuǎn)越大。Φ變化的快慢不同Φ都發(fā)生了變化問題1：在實驗中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？問題2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動勢的大小有什么關(guān)系？觀察實驗，分析并思考回答下面的問題：問題3：該實驗中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？從條件上看從結(jié)果上看相同不同都產(chǎn)生了I產(chǎn)生的I大小不等一、感應(yīng)電動勢（E）§16.2法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動勢的大小1.定義:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。2．磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大。磁通量變化磁通量變化快慢磁通量

磁通量Φ與時刻t對應(yīng)，磁通量的變化量是兩個時刻穿過這個面的磁通量之差，即ΔΦ＝Φ2-Φ1，磁通量的變化率是單位時間內(nèi)磁通量的變化量，計算公式是ΔΦ／Δt，磁通量變化率的大小不是單純由磁通量的變化量決定，還跟發(fā)生這個變化所用的時間有關(guān)。

穿過一個面的磁通量大，但磁通量的變化量不一定大，磁通量的變化率也不一定大；同理，穿過一個面的磁通量的變化量大，但磁通量不一定大，磁通量的變化率也不一定大；穿過一個面的磁通量的變化率大，但磁通量和磁通量的變化量都不一定大。應(yīng)用舉例例1、如圖所示為穿過某線路的磁通量Φ隨時間t變化的關(guān)系圖，試根據(jù)圖說明：（1）穿過某線路的磁通量Φ何時最大？何時最小？（2）Δφ/Δt何時最大？何時最小？（3）感應(yīng)電動勢E何時最大？何時最小？ΦtOt1t2t3t4注意區(qū)分幾個物理量：①Φ、Δφ、Δφ/Δt②E只與Δφ/Δt有關(guān)，而與Φ、Δφ無關(guān)。一、感應(yīng)電動勢（E）§16.2法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動勢的大小1.定義:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。2．磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大。電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。二、法拉第電磁感應(yīng)定律1.內(nèi)容:(K是一個常數(shù))(n為線圈的匝數(shù))一、感應(yīng)電動勢（E）§16.2法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動勢的大小電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。二、法拉第電磁感應(yīng)定律1.內(nèi)容:(n為線圈的匝數(shù))2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:平均磁通變化率平均感應(yīng)電動勢鞏固練習(xí)：√1．穿過一個單匝線圈的磁通量始終為每秒鐘均勻地增加2Wb，則：A．線圈中的感應(yīng)電動勢每秒鐘增加2VB．線圈中的感應(yīng)電動勢每秒鐘減少2VC．線圈中的感應(yīng)電動勢始終是2VD．線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢2．一個矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場中繞一個固定軸做勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈處于如圖所示位置時，它的：A.磁通量最大,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動勢最大B.磁通量最小,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動勢最大C.磁通量最大,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動勢最大D.磁通量最小,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動勢最大3．如右圖所示的勻強(qiáng)磁場中，B=0.4T，導(dǎo)體ab長L=40cm，電阻Rab=0.5Ω，框架電阻不計，當(dāng)導(dǎo)體ab以v=5m/s的速度勻速向左運(yùn)動時，電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為

。1.6A√三、重要的推論如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢?；芈吩跁r間t內(nèi)增大的面積為：ΔS=LvΔt解：產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：穿過回路的磁通量的變化為：ΔΦ=BΔSvθBV2V1=Vsinθ=Vcosθ若導(dǎo)體斜切磁感線（θ為v與B夾角）=BLvΔt感應(yīng)電動勢LvB

公式BLv中的L指的是切割磁感線的有效長度。在上圖中E=BLv，L是圓弧切割磁感線的有效長度。思考題求下面圖示情況下，a、b、c三段導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電動勢各為多大？一、感應(yīng)電動勢（E）§16.2法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動勢的大小1.定義:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。2．磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大。電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。二、法拉第電磁感應(yīng)定律1.內(nèi)容:(n為線圈的匝數(shù))2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:三、重要的推論（θ為v與B夾角）四.反電動勢1.既然線圈在磁場中轉(zhuǎn)動,線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.感應(yīng)電動勢加強(qiáng)了電源了產(chǎn)生的電流,還是削弱了它?是有得于線圈的轉(zhuǎn)動,還是阻礙了線圈的轉(zhuǎn)動?電動機(jī)轉(zhuǎn)動是時,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢總要削弱電源電動勢的作用,阻礙線圈的轉(zhuǎn)動.-----反電動勢2.電動機(jī)由于機(jī)械故障停轉(zhuǎn),要立即切斷電源.用公式E＝nΔΦ／Δt求E的三種情況：1.磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，垂直于磁場的回路面積S發(fā)生變化，ΔS＝S2-S1，此時，E＝nBΔS／Δt。2.垂直于磁場的回路面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化，ΔB＝B2-B1，此時，E＝nSΔB／Δt。3.磁感應(yīng)強(qiáng)度B和垂直于磁場的回路面積S都發(fā)生變化，此時E＝nΔBΔS／Δt。

例：如圖所示，一個50匝的線圈的兩端跟R＝99Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，線圈的橫截面積是20㎝2，電阻為1Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度以100T／s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？解析：

兩塊水平放置的板間距為d，用導(dǎo)線與一n匝線圈連接，線圈置于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，兩板間有一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的油滴恰好靜止，則線圈中的磁通量的變化率是多少？（mgd/nq）公式E＝nΔΦ/Δt與E=BLvsinθ的區(qū)別和聯(lián)系：1.區(qū)別：一般來說E＝nΔΦ/Δt，求出的是Δt時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢，E與某段時間或某個過程相對應(yīng)，常在穿過一個面的磁通量發(fā)生變化時用。E=BLvsinθ求出的是瞬時感應(yīng)電動勢，E與某個時刻或某個位置相對應(yīng)，常在一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時用。2.聯(lián)系：公式E＝nΔΦ/Δt和公式E=BLvsinθ是統(tǒng)一的。公式E＝nΔΦ/Δt中當(dāng)Δt→0時，求出的E為瞬時感應(yīng)電動勢；公式E=BLvsinθ中當(dāng)V代入平均速度時，則求出的E為平均感應(yīng)電動勢。

例：半徑為r、電阻為R的金屬環(huán)通過某直徑的軸OO’以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，從金屬環(huán)的平面的磁場方向重合時開始計時，則在轉(zhuǎn)過30o的過程中。求：(1)環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值是多大？解析：

求感應(yīng)電動勢的平均值時，一般要用公式E＝nΔΦ/Δt。(1)金屬環(huán)在轉(zhuǎn)過30o的過程中，磁通量的變化量(2)金屬環(huán)某一橫截面內(nèi)通過的電荷量是多少？由于E＝ΔΦ/Δt，I＝E／R，I＝Q／Δt，所以

如圖所示，一個500匝的線圈的兩端跟R＝99Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，線圈的橫截面積是20㎝2，電阻為1Ω，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的圖象如圖所示。求磁場變化過程中通過電阻R的電流為多大？解析：

由圖b知，線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻增加，其變化率ΔB／Δt=(50-10)/4=10T/s.例：如圖所示，裸金屬線組成滑框，ab可滑動，其電阻為r，長為L，串接電阻R，勻強(qiáng)磁場為B，當(dāng)ab以V向右勻速運(yùn)動過程中，求：（1）ab間感應(yīng)電動勢。（2）ab間的電壓。（3）保證ab勻速運(yùn)動，所加外力F。（4）在2秒的時間內(nèi)，外力功；ab生熱Q；電阻R上生熱。

如圖所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓導(dǎo)線處在垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖。一根長度大于2r的直導(dǎo)線MN，以速率V在圓上自左端勻速滑到右端，電路中定值電阻為R，其余電阻忽略不計。在滑動過程中，通過電阻R的電流的平均值為__________;當(dāng)MN從圓環(huán)左端滑到右端的過程中，通過R的電荷量為_________,當(dāng)MN通過圓環(huán)中心O時，通過R的電流為_________.(πBrv/2R,πBr2/R,2Brv/R)

如圖所示，長為L的金屬桿OA繞過O點(diǎn)垂直于紙面的固定軸沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω。一勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場范圍足夠大。求OA桿產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小。解析：

由于OA桿是勻速轉(zhuǎn)動，故OA產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是恒定的，其平均值與瞬時值相同，求感應(yīng)電動勢的兩個公式均可以用。解法一：用E＝BLV求E，V應(yīng)為平均切割速率，棒上各小段的速率是不相同的，因O點(diǎn)速率V0＝0，由V＝rω知棒上各點(diǎn)線速度跟旋轉(zhuǎn)半徑成正比，所以棒切割磁感線的平均速率為V＝（V0＋VA）／2＝ωL／2則E＝BLV＝BωL2／2解法二：用E＝nΔΦ/Δt求E。設(shè)經(jīng)過Δt時間，OA棒掃過的扇形面積為ΔS，如圖所示，ΔS＝LωΔtL／2＝L2ωΔt／2，變化的磁通量為E＝ΔΦ/Δt＝BΔS／Δt＝BL2ω／2.直導(dǎo)線繞其一端轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：E＝BL2ω／2ωABCRO例：如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有半徑為r的光滑半圓形導(dǎo)體框架。OC為一端繞O點(diǎn)在框架上滑動的導(dǎo)體棒，OA之間連一個阻值為R的電阻（其余電阻都不計），若使OC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。試求：（1）圖中哪部分相當(dāng)于電源？（2）感應(yīng)電動勢E為多少？（3）流過電阻R的電流I為多少？如圖2所示，導(dǎo)線OMN在與磁場方向垂直的平面內(nèi)，以角速度ω在勻強(qiáng)磁場中沿逆時針方向繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直指向紙里，MN的電動勢多大？解析：由于MN上各點(diǎn)的切割速度不等，應(yīng)當(dāng)用MN上各點(diǎn)的平均速度也就是MN中點(diǎn)的速度進(jìn)行計算．設(shè)OM=r1，ON=r2，則 【例1】如圖17－67所示，兩水平放置的、足夠長的、平行的光滑金屬導(dǎo)軌，其間距為L，電阻不計，軌道間有磁感強(qiáng)度為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，靜止在導(dǎo)軌上的兩金屬桿ab、cd，它們的質(zhì)量與電阻分別為m1、m2與R1、R2，現(xiàn)使ab桿以初動能EK沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動，求cd桿上產(chǎn)生的熱量是多少？(其他能量損耗不計) 以abcd為系統(tǒng)，系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)總動量守恒，設(shè)達(dá)到穩(wěn)定時共同速度為v，則有m1v1＝(m1＋m2)v系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量為：Q＝ 點(diǎn)撥：本題以分析兩桿的受力及運(yùn)動為主要線索求解，關(guān)鍵注意：(1)明確“最終速度”的意義及條件．(2)運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律結(jié)合焦耳定律分析求解． 【例2】如圖17－68所示，在與水平面成θ角的矩形框架范圍內(nèi)垂直于框架的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，框架ad，bc電阻不計，長均為L的ab、cd電阻均為R，有一質(zhì)量為m，電阻為2R的金屬棒MN，無摩擦地平行于ab沖上框架，上升最大高度為h，在此過程中ab部分的焦耳熱為Q，求運(yùn)動過程的最大熱功率． 解析：MN沿斜面向上運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，ab和cd相當(dāng)于外電阻并聯(lián)，ab和cd中電流相同，MN的電流為ab中電流的兩倍．當(dāng)ab部分的焦耳熱為Q，cd部分焦耳熱也為Q，MN的電阻為2R，消耗的焦耳熱為8Q． 設(shè)MN的初速度為v0，根據(jù)能量守恒 MN在上滑過程中，產(chǎn)生最大的感應(yīng)電動勢為E． E＝BLv0 【例3】如圖17－69所示，質(zhì)量為m高為h的矩形導(dǎo)線框在豎直面內(nèi)下落，其上下兩邊始終保持水平，途中恰好勻速穿過一有理想邊界高亦為h的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，則線框在此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為[] A．mgh B．2mgh C．大于mgh而小于2mgh D．大于2mgh 點(diǎn)撥：勻速穿過即線框動能不變，再從能量轉(zhuǎn)化與守恒角度分析． 參考答案：B 【例4】如圖17－70所示，兩根電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾角為θ，導(dǎo)軌下端接有電阻R，勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上，質(zhì)量為m，電阻不計的金屬棒ab在沿斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，上升高度h．在這過程中 A．金屬棒所受各力的合力所做的功等于零 B．金屬棒所受各力的合力所做的功等于mgh和電阻R產(chǎn)生的焦耳熱之和 C．恒力F與重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和 D．恒力F和重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 點(diǎn)撥：電磁感應(yīng)過程中，通過克服安培力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，再通過電阻轉(zhuǎn)化成內(nèi)能(焦耳熱)，故W安與電熱Q不能重復(fù)考慮，這一點(diǎn)務(wù)須引起足夠的注意． 參考答案：AD4.4楞次定律為什么在線圈內(nèi)有電流？插入和拔出磁鐵時，電流方向一樣嗎？如何判斷出感應(yīng)電流的方向呢？演示用試觸的方法確定電流方向與電流計指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系結(jié)論：電流從電流計的正接線柱流入，指針向正向偏轉(zhuǎn)，電流從電流計的負(fù)接線柱流入，指針向負(fù)向偏轉(zhuǎn)NSNS_+_+SNSN_+_+GNSGSNGSNGNS思考：感應(yīng)電流方向有什么規(guī)律？GNSGSNGSNGNS思考：感應(yīng)電流方向有什么規(guī)律？一、楞次定律感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化1、內(nèi)容：2、對“阻礙”的理解：明確原磁場與感應(yīng)電流的磁場間的因果關(guān)系誰起阻礙作用？阻礙什么？阻礙是阻止嗎？“阻礙”就是感應(yīng)電流的磁場總與原磁場的方向相反嗎？感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場引起感應(yīng)電流的磁通量的變化“增反減同”否，只是使磁通量的變化變慢不一定!從另一個角度認(rèn)識楞次定律在下面四個圖中標(biāo)出線圈上的N、S極GNSGSNGSNGNSNSNNNSSS移近時斥力阻礙相互靠近移去時引力阻礙相互遠(yuǎn)離感應(yīng)電流的效果總是阻礙導(dǎo)體和引起感應(yīng)電流的磁體間的相對運(yùn)動楞次定律表述二：“來拒去留”思考與討論如圖A、B都是很輕的鋁環(huán)，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的，用磁鐵的任一極去接近A環(huán)，會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？把磁鐵從A環(huán)移開，會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？磁極移近或遠(yuǎn)離B環(huán)，又會發(fā)生什么現(xiàn)象？解釋所發(fā)生的現(xiàn)象．

楞次(1804～1865)俄國物理學(xué)家。1804年2月24日生于德爾帕特（今愛沙尼亞共和國的塔都）。1820年入德爾帕特大學(xué)；在大學(xué)二年級時由校長推薦參加1823～1826年“企業(yè)號”單桅炮艦的全球考察旅行；他設(shè)計了海水測深儀等儀器并卓越地完成了海上物理考察，1834年起當(dāng)選為科學(xué)院院士；1836～1865年任彼得堡大學(xué)教授，1840年任數(shù)理系主任，1863年任校長。其間還在海軍和師范學(xué)院任教。1865年2月10日在羅馬逝世。

楞次從青年時代就開始研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象后，當(dāng)時已有許多便于記憶的“左手定則”、“右手定則”、“右手螺旋法則”等經(jīng)驗性規(guī)則，但是并沒有給出確定感生電流方向的一般法則。1833年楞次在總結(jié)了安培的電動力學(xué)與法拉第的電磁感應(yīng)現(xiàn)象后，發(fā)現(xiàn)了確定感生電流方向的定律——楞次定律。這一結(jié)果于1834年在《物理學(xué)和化學(xué)年鑒》上發(fā)表。楞次定律說明電磁現(xiàn)象也遵循能量守恒定律。1、楞次定律的內(nèi)容：從磁通量變化的角度看：感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化從導(dǎo)體和磁體的相對運(yùn)動的角度看：感應(yīng)電流總要阻礙相對運(yùn)動課堂小結(jié)：2、楞次定律中的因果關(guān)系：3、楞次定律中“阻礙”的含意：ΔφI感

B感

產(chǎn)生阻礙不是阻止；可理解為“增反、減同”，產(chǎn)生“結(jié)果”反抗“原因”練習(xí)一：如圖,當(dāng)線圈遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線而去時，線圈中感應(yīng)電流的方向如何？IABCD向里減少向里A-C-D-B●運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的步驟1、明確穿過閉合回路的原磁場方向2、判斷穿過閉合回路的磁通量如何變化3、由楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向4、利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向知識要點(diǎn)回顧1．楞次定律的第一種表述：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。適用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況。（一）楞次定律2．楞次定律的第二種表述：感應(yīng)電流的效果總要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。適用于定性判明感應(yīng)電流所引起的機(jī)械效果。1、電動機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這個電動勢是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈轉(zhuǎn)動還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動？電動機(jī)轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢削弱了電源的電流，這個電動勢稱為反電動勢。反電動勢的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動。這樣，線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動就必須向電動機(jī)提供電能，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。2、如果電動機(jī)因機(jī)械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動，會發(fā)生什么情況？這時應(yīng)采取什么措施？電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，這時就沒有了反電動勢，線圈電阻一般都很小，線圈中電流會很大，電動機(jī)可能會燒毀。這時，應(yīng)立即切斷電源，進(jìn)行檢查。反電動勢3、應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的基本步驟：（1）明確穿過閉合電路原磁場的方向。（2）明確穿過閉合電路的磁通量是增加還是減少。（3）根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向。（4）利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向。1、如圖所示，當(dāng)條形磁鐵突然向閉合銅環(huán)運(yùn)動時，銅環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向怎樣？銅環(huán)運(yùn)動情況怎樣？課堂訓(xùn)練向左增加向右

前

后順時針銅環(huán)向右運(yùn)動研究對象：銅環(huán)向外

增加

向里D—C課堂訓(xùn)練2、如圖，導(dǎo)線AB和CD互相平行，試確定在閉合和斷開開關(guān)S時導(dǎo)線CD中感應(yīng)電流的方向。ABSCDG研究對象：上邊的閉合回路3、如圖，在水平光滑的兩根金屬導(dǎo)軌上放置兩根導(dǎo)體棒AB、CD，當(dāng)條形磁鐵插入與拔出時導(dǎo)體棒如何運(yùn)動？（不考慮導(dǎo)體棒間的磁場力）ABCD插入時：AB、CD相向運(yùn)動拔出時：AB、CD相互遠(yuǎn)離課堂訓(xùn)練NＮⅠⅡⅢ4、一水平放置的矩形閉合線圈abcd，在細(xì)長磁鐵的N極附近豎直下落，由圖示位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ．在這個過程中，線圈中感應(yīng)電流：（）A.沿abcd流動B.沿dcba流動C.從Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動，從Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動D.從Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動，從Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動NⅠⅡⅢabcd●●●A課堂訓(xùn)練（二）右手定則1．判定方法：伸開右手，讓大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線從手心垂直進(jìn)入，大拇指指向?qū)w運(yùn)動的方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。2．適用范圍：適用于閉合電路一部分導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。（三）楞次定律與右手定則的比較1、楞次定律可適用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況，而右手定則只適用于一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情況，導(dǎo)線不動時不能應(yīng)用，因此右手定則可以看作楞次定律的特殊情況。2、在判斷由導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流時右手定則與楞次定律是等效的，而右手定則比楞次定律更方便。

楞次定律

----

感應(yīng)電流方向的判定復(fù)習(xí)：感應(yīng)電動勢的大?。?/p>

導(dǎo)體運(yùn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：有感應(yīng)電流產(chǎn)生時閉合電路中有幾個磁場？兩個磁場引起感應(yīng)電流的磁場——原磁場感應(yīng)電流的磁場根據(jù)圖示條件判定，閉合電路的一部分導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向?！罥×I·INSvvBBvab如何判斷電磁感應(yīng)電流的方向?一、實驗原磁場的方向（B0）線圈中磁通量Φ的變化感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流磁場的方向（B）B與B0的方向關(guān)系GGGGNSVNSVNSVNSV向上向上向下向下增大增大減小減小IIII+_+_+_+_向上向上向下向下向上向上向下向下相反相反相同相同操作項目結(jié)論1：當(dāng)線圈內(nèi)原磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場B＇的方向與原磁場B0的方向相反→感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的增加結(jié)論2：當(dāng)線圈內(nèi)原磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場B＇的方向與原磁場B0的方向相同→感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的減少back阻礙磁通量的變化阻礙磁通量的變化一、實驗結(jié)論⑴當(dāng)線圈中的磁通量增大時，B與B0的方向相反；⑵當(dāng)線圈中的磁通量減小時，B與B0的方向相同。即:增“反”減“同”1.內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。二、楞次定律2.對楞次定律的理解：§16.3楞次定律——感應(yīng)電流的方向一、實驗即:增“反”減“同”感應(yīng)電流具有這樣的方向，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。二、楞次定律1.內(nèi)容:2.適用范圍：各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象

3.對楞次定律的理解：回路磁通量的變化感應(yīng)電流（磁場）產(chǎn)生阻礙1、“阻礙”是否就是“阻止”？2、阻礙的是什么？3、如何阻礙？“阻礙”就是“相反”？從磁通量的角度看:阻礙的是磁通量的變化從導(dǎo)體與磁場的相對運(yùn)動看:

阻礙的是導(dǎo)體與磁場的相對運(yùn)動思考:例：GNS

磁鐵插入或拔出線圈的過程中，怎樣判斷感應(yīng)電流的方向？

GSN

結(jié)論：

磁鐵插入或拔出線圈時，感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙磁鐵與線圈的相對運(yùn)動。

NSNS總而言之，理解“阻礙”含義時要明確：①誰起阻礙作用——感應(yīng)磁場②阻礙的是什么——原磁場的磁通量變化③怎樣阻礙——“增反減同”,來“拒”去“留”

④阻礙的結(jié)果怎樣——減緩原磁場的磁通量的變化§16.3楞次定律——感應(yīng)電流的方向一、實驗二、楞次定律1.內(nèi)容:2.適用范圍：各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象

3.對楞次定律的理解：回路磁通量的變化感應(yīng)電流（磁場）產(chǎn)生阻礙4.用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向的方法：①從磁通量的變化的角度：增“反”減“同”②從相對運(yùn)動的角度：阻礙相對運(yùn)動即:來“拒”去“留”GNSVI如右圖所示，試運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向。4.用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向的方法：（4）用安培定則判定感應(yīng)電流的方向。（1）先確定原磁場方向。（增大或減小）（增反減同）（3）確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向。（2）確定磁通量的變化趨勢。二、楞次定律的應(yīng)用【例1-1】如圖所示，當(dāng)線框向右移動，請判斷線框中感應(yīng)電流的方向解題思路：原磁場B0的方向：向外原磁場B0的變化情況：變小感應(yīng)磁場B‘的方向：向外感應(yīng)電流的方向：A→D→C→B楞次定律I安培定則

磁鐵從線圈中插入時，標(biāo)出感應(yīng)電流的方向。

磁鐵從螺線管右端拔出時，A、B兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高？NSBANS

解法二步驟：

先用來“拒”去“留”判斷線圈產(chǎn)生的磁極,再用右手螺旋定則確定感應(yīng)電流的方向。NS

磁鐵從線圈中插入時，標(biāo)出感應(yīng)電流的方向。

磁鐵從螺線管右端拔出時，A、B兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高？NSNS+?NSSNBA（3）下圖中彈簧線圈面積增大時，判斷感應(yīng)電流的方向是順時針還是逆時針。

應(yīng)用楞次定律解決問題

（4）下圖中k接通時乙回路有感應(yīng)電流產(chǎn)生嗎？方向如何？Gk甲乙abcdIGkabcdI（4）下圖中滑動變阻器滑片p左移時，標(biāo)出電流計回路中感應(yīng)電流的方向。

pGpGNSINadbcⅠⅡⅢ（4）水平放置的矩形線框abcd經(jīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置豎直下落過程中感應(yīng)電流的方向如何變化。N

（5）如圖，金屬棒ab在勻強(qiáng)磁場

中沿金屬框架向右勻速運(yùn)動，用右手定則和楞次定律兩種方法判定ab導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向。vbadc小結(jié)

判斷感應(yīng)電流的方向：

楞次定律是普遍適用的導(dǎo)體切割磁感線時用右手定則方便磁鐵和線圈作相對運(yùn)動時用“來拒去留”方便1、如圖所示，當(dāng)磁鐵運(yùn)動時，流過電阻的電流是由A經(jīng)R到B，則磁鐵可能是：A、向下運(yùn)動；B、向下運(yùn)動；C、向左平移；D、以上都不可能。1、B、C2、某磁場磁感線如圖所示，有一銅線圈自圖示位置A落至位置B，在下落過程中，自下向上看，線圈中的感應(yīng)電流方向是什么方向？1、B、C分析與解答：判斷順序采用逆順序。（1）感應(yīng)電流方向從A經(jīng)R到B，根據(jù)安培定則得知感應(yīng)電流在螺線管內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)是從上到下；（2）由楞次定律判斷出螺線管內(nèi)磁通量的變化是向下的減小或向上的增加；（3）由條形磁鐵的磁感線分布知螺線管內(nèi)原磁場是向下的，故應(yīng)是磁通量減小，即磁鐵向上運(yùn)動或向左平移或向右平移。所以正確答案是B、C。[來源:學(xué)_科_網(wǎng)Z_X_X_K]2、分析與解答：把線圈從A至B的全過程分為兩個過程處理：第一過程：是線圈從A位置下落到具有最大磁通量位置O，此過程中穿過線圈磁通量方向向上且不斷增大，由楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向（自上向下看）是順時針的；第二過程：是線圈從具有最大磁通量位置O落到B位置，此過程中穿過線圈磁通量方向是向上不斷減小，由楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向（自上向下看）是逆時針的；所以線圈中的電流是先順時針后逆時針方向。2、固定的長直導(dǎo)線中電流突然增大時，附近的導(dǎo)線框abcd整體受什么方向的力作用？1、一閉合的銅環(huán)放在水平桌面上，磁鐵向下運(yùn)動時，環(huán)的面積如何變化？③思考題MNdcbaI楞次定律的兩個推論：（1）閉合電路面積的增、減總是要阻礙原磁通量的變化。（2）閉合電路的移動（或轉(zhuǎn)動）方向總是要阻礙原磁通量的變化。（一般情況下，同一閉合電路會同時存在上述兩種變化）2．楞次定律第二種表述應(yīng)用例2．如圖2—1所示，光滑固定導(dǎo)體軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時（）A．P、Q將互相靠攏B．P、Q相互相遠(yuǎn)離C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于gMNPQN3．電勢高低的判定例3．圖3—1為地磁場磁感線的示意圖，在北半球地磁場豎直分量向下。飛機(jī)在我國上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛機(jī)高度不變。由于地磁場的作用，金屬機(jī)翼上有電勢差，設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢為，右方機(jī)翼末端處的電勢為（）A．若飛機(jī)從西往東飛，U1比高U2B．若飛機(jī)從東往西飛，U2比高C．若飛機(jī)從南往北飛，比U2高D．若飛機(jī)從北往南飛，U2比高SN【鞏固練習(xí)1】如圖所示，讓閉合線圈由位置1通過一個勻強(qiáng)磁場運(yùn)動到位置2。線圈在運(yùn)動過程中，什么時候沒有感應(yīng)電流？為什么？什么時候有感應(yīng)電流？方向如何？例4．如圖4—1所示，A、B兩個線圈繞在同一個閉合鐵芯上，它們的兩端分別與電阻可以不計的光滑、水平、平行導(dǎo)軌P、Q和M、N相連；P、Q處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，M、N處在豎直向下勻強(qiáng)磁場中；直導(dǎo)線ab橫放在P、Q上，直導(dǎo)線cd橫放在M、N上，cd原來不動，下列說法正確的有(）A．若ab向右勻速滑動，則cd也向右滑動B．若ab向右加速滑動，則cd也向右滑動C．若ab向右減速滑動，則cd也右滑動D．若ab向右減速滑動，則cd也左滑動××××××××××××××××××××××B2B1MNcdPQabAABB 【例3】如圖17－33所示，正方形金屬線圈abcd與通電矩形線圈mnpq在同一平面內(nèi)且相互絕緣，試判斷S閉合瞬間，正方形ab－cd中的感應(yīng)電流的方向．點(diǎn)撥：注意abcd中“凈”磁通量的方向以及變化 參考答案：方向為abcd 【例4】如圖17－34所示，一輕質(zhì)閉合的彈簧線圈用絕緣細(xì)線懸掛著，現(xiàn)將一根長的條形磁鐵的N極，垂直于彈簧線圈所在平面，向圓心插去．在N極插入的過程中，彈簧線圈將發(fā)生什么現(xiàn)象？ 點(diǎn)撥：用楞次定律的二種敘述，從不同角度來判斷圓線圈發(fā)生的現(xiàn)象． 參考答案：遠(yuǎn)離磁場并先收縮后擴(kuò)張．

【例1】如圖17－50所示，通電直導(dǎo)線L和平行導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)，金屬棒ab靜止在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌組成閉合回路，ab可沿導(dǎo)軌自由滑動．當(dāng)通電導(dǎo)線L向左運(yùn)動時[] A．a(chǎn)b棒將向左滑動 B．a(chǎn)b棒將向右滑動 C．a(chǎn)b棒仍保持靜止 D．a(chǎn)b棒的運(yùn)動方向與通電導(dǎo)線上電流方向有關(guān) 解析：當(dāng)L向左運(yùn)動時，閉合回路中磁通量變小，ab的運(yùn)動必將阻礙回路中磁通量變小，可知ab棒將向右運(yùn)動，故應(yīng)選B． 點(diǎn)撥：ab棒的運(yùn)動效果應(yīng)阻礙回路磁通量的減少． 【例2】如圖17－51所示，A、B為兩個相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置，A線圈中通有如圖(a)所示的交流電i，則[]

A．在t1到t2時間內(nèi)A、B兩線圈相吸 B．在t2到t3時間內(nèi)A、B兩線圈相斥 C．t1時刻兩線圈間作用力為零 D．t2時刻兩線圈間作用力最大 解析：從t1到t2時間內(nèi)，電流方向不變，強(qiáng)度變小，磁場變?nèi)酰礎(chǔ)↓，B線圈中感應(yīng)電流磁場與A線圈電流磁場同向，A、B相吸．從t2到t3時間內(nèi)，IA反向增強(qiáng)，B中感應(yīng)電流磁場與A中電流磁場反向，互相排斥．t1時刻，IA達(dá)到最大，變化率為零，ΦB最大，變化率為零，IB＝0，A、B之間無相互作用力．t2時刻，IA＝0，通過B的磁通量變化率最大，在B中的感應(yīng)電流最大，但A在B處無磁場，A線圈對線圈無作用力．選：A、B、C． 點(diǎn)撥：A線圈中的電流產(chǎn)生的磁場通過B線圈，A中電流變化要在B線圈中感應(yīng)出電流，判定出B中的電流是關(guān)鍵． 【例3】如圖17－52所示，MN是一根固定的通電長導(dǎo)線，電流方向向上，今將一金屬線框abcd放在導(dǎo)線上，讓線圈的位置偏向?qū)Ь€左邊，兩者彼此絕緣，當(dāng)導(dǎo)線中電流突然增大時，線框整體受力情況[] A．受力向右 B．受力向左 C．受力向上 D．受力為零點(diǎn)撥：用楞次定律分析求解，要注意線圈內(nèi)“凈”磁通量變化． 參考答案：A 【例4】如圖17－53所示，導(dǎo)體圓環(huán)面積10cm2，電容器的電容C＝2μF(電容器體積很小)，垂直穿過圓環(huán)的勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B隨時間變化的圖線如圖，則1s末電容器帶電量為________，4s末電容器帶電量為________，帶正電的是極板________． 點(diǎn)撥：當(dāng)回路不閉合時，要判斷感應(yīng)電動勢的方向，可假想回路閉合，由楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向，感應(yīng)電動勢的方向與感應(yīng)電流方向一致． 參考答案：0、2×10-11C；a；5感生電動勢和動生電動勢一.感應(yīng)電場與感生電動勢磁場變強(qiáng)一個閉合電路靜止于磁場中,由于磁場強(qiáng)弱的變化,閉合電路內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢.這種情況下,哪一種作用扮演了非靜電力的角色?英國物理學(xué)家麥克斯韋在他的電磁場理論中指出,變化的磁場會在空間激發(fā)一種電場,這種電場對電荷會產(chǎn)生力的作用如果此刻周圍空間存在閉合導(dǎo)體,導(dǎo)體中自由電荷會在這種電場力的作用下定向移動,產(chǎn)生感應(yīng)電流,或者說產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.變化的的磁場能在周圍空間激發(fā)電場,這種電場叫感應(yīng)電場,由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為感生電動勢.感生電動勢在電路中的作用就是電源,其電路就是內(nèi)電路,當(dāng)它與外電路連接后就會對外電路供電.感應(yīng)電場是產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的原因,感應(yīng)電場的方向同樣可由楞次定律判斷.二.洛倫茲力與動生電動勢導(dǎo)體切割磁感線時也會產(chǎn)生感生電動勢,該電動勢產(chǎn)生的機(jī)理是什么?導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢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?導(dǎo)體CD在勻強(qiáng)磁場B中以速度V向右運(yùn)動,并且導(dǎo)線CD與B.V的方向相垂直,由于正電荷隨導(dǎo)體一起運(yùn)動,因此每個電荷受到的洛XXXXXXXXXXXXXXXVCDLF洛F電倫茲力為F洛=QVB,F洛方向向上,正電荷向上運(yùn)動,使導(dǎo)體下端出現(xiàn)負(fù)電荷,結(jié)果上端C的電勢高于下端D的電勢,出現(xiàn)由C指向D的靜電場,此時電場對正電荷的作用力是向下,與洛倫茲力方向相反,當(dāng)二力互相平衡時，ＣＤ兩端便產(chǎn)生一個穩(wěn)定的電勢差，可見,運(yùn)動的導(dǎo)體CD就是一個電源,C為正極,正電荷受到洛倫茲力的作用,從D端搬到C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(fù)極通過電源內(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于是動生電動勢就是與法拉第電磁感應(yīng)定律得到的結(jié)果一致.小結(jié)感生電動勢和動生電動勢感應(yīng)電場:由變化的磁場激發(fā)的電場.感生電動勢:由感應(yīng)電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為感生電動勢.動生電動勢:由于導(dǎo)體運(yùn)動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.4.5感生電動勢和動生電動勢磁場變強(qiáng)

一個閉合電路靜止于磁場中,由于磁場強(qiáng)弱的變化,閉合電路內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢.這種情況下,哪一種作用扮演了非靜電力的角色?一、感應(yīng)電場與感生電動勢1、變化的的磁場能在周圍空間激發(fā)電場,這種電場叫感應(yīng)電場2、由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為感生電動勢.3、感生電動勢在電路中的作用就是電源,其電路就是內(nèi)電路,當(dāng)它與外電路連接后就會對外電路供電.4、感應(yīng)電場是產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的原因,感應(yīng)電場的方向同樣可由楞次定律判斷.導(dǎo)體切割磁感線時也會產(chǎn)生感生電動勢,該電動勢產(chǎn)生的機(jī)理是什么?導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢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?二、洛倫茲力與動生電動勢一段導(dǎo)線在做切割磁感應(yīng)線的運(yùn)動時相當(dāng)于電源，這時的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。

由于導(dǎo)體運(yùn)動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為動生電動勢。小結(jié)1、感應(yīng)電場：由變化的磁場激發(fā)的電場2、感應(yīng)電動勢：由感應(yīng)電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為感生電動勢.3、動生電動勢:由于導(dǎo)體運(yùn)動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢. 【例1】如圖17－13所示，有一夾角為θ的金屬角架，角架所圍區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感強(qiáng)度為B，方向與角架所在平面垂直，一段直導(dǎo)線ab，從角頂c貼著角架以速度v向右勻速運(yùn)動，求：(1)t時刻角架的瞬時感應(yīng)電動勢；(2)t時間內(nèi)角架的平均感應(yīng)電動勢？ 解析：導(dǎo)線ab從頂點(diǎn)c向右勻速運(yùn)動，切割磁感線的有效長度de隨時間變化，設(shè)經(jīng)時間t，ab運(yùn)動到de的位置，則 de＝cetanθ＝vttanθ (1)t時刻的瞬時感應(yīng)電動勢為：E＝BLv＝Bv2tanθ·t (2)t時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為：

點(diǎn)撥：正確運(yùn)用瞬時感應(yīng)電動勢和平均感應(yīng)電動勢表達(dá)式，明確產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體是解這個題目的關(guān)鍵． 【例2】如圖17－14所示，將一條形磁鐵插入某一閉合線圈，第一次用0.05s，第二次用0.1s，設(shè)插入方式相同，試求： (1)兩次線圈中平均感應(yīng)電動勢之比？ (2)兩次線圈之中電流之比？ (3)兩次通過線圈的電量之比？點(diǎn)撥：兩次插入時磁通量變化量相同，求電荷量時電流要用平均值． 【例3】如圖17－15所示，abcd區(qū)域里有一勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)有一豎直的圓環(huán)使它勻速下落，在下落過程中，它的左半部通過水平方向的磁場．o是圓環(huán)的圓心，AB是圓環(huán)豎直直徑的兩個端點(diǎn)，那么[] A．當(dāng)A與d重合時，環(huán)中電流最大 B．當(dāng)O與d重合時，環(huán)中電流最大 C．當(dāng)O與d重合時，環(huán)中電流最小 D．當(dāng)B與d重合時，環(huán)中電流最大 點(diǎn)撥：曲線在垂直于磁感線和線圈速度所確定的方向上投影線的長度是有效切割長度． 參考答案：B 【例4】如圖17－16所示，有一勻強(qiáng)磁場B＝1.0×10-3T，在垂直磁場的平面內(nèi)，有一金屬棒AO，繞平行于磁場的O軸順時針轉(zhuǎn)動，已知棒長L＝0.20m，角速度ω＝20rad/s，求：(1)O、A哪一點(diǎn)電勢高？(2)棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有多大？ 點(diǎn)撥：取棒中點(diǎn)的速度代表棒的平均速度 參考答案 (1)A；(2)E＝4×10-4V4.6互感和自感在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個線圈中的電流變化時，在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢？一、互感現(xiàn)象1、當(dāng)一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象，稱為互感?；ジ鞋F(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，稱為互感電動勢。2、互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間,且可發(fā)生于任何兩個相互靠近的電路之間.3、利用互感現(xiàn)象，可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈。因此，互感現(xiàn)象在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。二、自感現(xiàn)象1、由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。2、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。自感電動勢的作用：阻礙導(dǎo)體中原來的電流變化。注意：“阻礙”不是“阻止”，電流原來怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對電流的變化起延遲作用。演示實驗1A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S，調(diào)節(jié)變阻器R，使A1、A2亮度相同，再調(diào)節(jié)R1，使兩燈正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)S。重新閉合S，觀察到什么現(xiàn)象？燈泡A2立刻正常發(fā)光，跟線圈L串聯(lián)的燈泡A1逐漸亮起來。電路接通時，電流由零開始增加，穿過線圈L的磁通量逐漸增加，L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的方向與原來的電流方向相反，阻礙L中電流增加，即推遲了電流達(dá)到正常值的時間?，F(xiàn)象：分析：演示實驗2接通電路，待燈泡A正常發(fā)光。然后斷開電路，觀察到什么現(xiàn)象？S斷開時，A燈突然閃亮一下才熄滅?，F(xiàn)象：三、自感系數(shù)1、自感電動勢的大?。号c電流的變化率成正比2、自感系數(shù)L－簡稱自感或電感（1）決定線圈自感系數(shù)的因素：

（2）自感系數(shù)的單位：亨利，簡稱亨，符號是H。常用單位：毫亨（mH）微亨（μH）

實驗表明，線圈越大，越粗，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多。四、磁場的能量

問題：在斷電自感的實驗中，為什么開關(guān)斷開后，燈泡的發(fā)光會持續(xù)一段時間？甚至?xí)仍瓉砀粒吭噺哪芰康慕嵌燃右杂懻摗?/p>

開關(guān)閉合時線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場，能量儲存在磁場中，開關(guān)斷開時，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場中的能量轉(zhuǎn)化成電能。

閱讀教材最后一段P28，回答問題：1、線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”，應(yīng)該怎樣理解？2、電的“慣性”大小與什么有關(guān)？當(dāng)線圈通電瞬間和斷電瞬間，自感電動勢都要阻礙線圈中電流的變化，使線圈中的電流不能立即增大到最大值或不能立即減小為零電的“慣性”大小決定于線圈的自感系數(shù)小結(jié)1、當(dāng)一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象，稱為互感?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，稱為互感電動勢。2、由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。3、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。（1）自感電動勢的作用：阻礙導(dǎo)體中原來的電流變化。（2）自感電動勢大?。?/p>