教案--電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況完整版

1、導(dǎo)體切割磁感線導(dǎo)體切割磁感線電鍵閉合，改變滑動片的位置電鍵閉合，改變滑動片的位置線圈線圈B B相當相當于電源于電源回顧電荷在外電路和內(nèi)電路中的運動。回顧電荷在外電路和內(nèi)電路中的運動。電源電動勢的作用：電源電動勢的作用：是某種非靜電力對自由電荷的作用。是某種非靜電力對自由電荷的作用。abcd這里化學(xué)作用就是平時說的非靜電力一、理論探究感生電動勢的產(chǎn)生一、理論探究感生電動勢的產(chǎn)生磁場變強時磁場變強時II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

2、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、或者是其它力英實際應(yīng)用電子感應(yīng)加速器豎直向上豎直向上逆逆時時針針順順時時針針俯視圖I二、理論探究動生電動勢的產(chǎn)生二、理論探究動生電動勢的產(chǎn)生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(dǎo)體中的自由電荷受到導(dǎo)體中的自由電荷受到 什么力的作用？什么力的作用？導(dǎo)體棒的哪端電勢比較高？導(dǎo)體棒的哪端電勢比較高？非靜電力與洛倫茲力有關(guān)嗎？非靜電力與洛倫茲力有關(guān)嗎？動生電動勢的產(chǎn)生原因動生電動勢的產(chǎn)生原因 當導(dǎo)體棒在勻強磁場B中以速度v運動時，導(dǎo)體棒內(nèi)部的自由電子要受到洛倫茲力作

3、用，在洛侖茲力作用下電子沿導(dǎo)線向D端定向運動，使D端和C端出現(xiàn)了等量異種電荷，D為負極（低電勢），C為正極（高電勢）,導(dǎo)體CD相當一個電源。 動生電動勢的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。F洛- -v vF電定義法推導(dǎo)動生電動勢的表達式：定義法推導(dǎo)動生電動勢的表達式：作用在單位正電荷的洛倫茲力為作用在單位正電荷的洛倫茲力為 F=F 洛洛/e=vB 由電動勢的定義得：由電動勢的定義得：動生電動勢為：動生電動勢為：E=FL=BLv結(jié)論：結(jié)論：與法拉第電磁感應(yīng)定律得到的結(jié)果一致與法拉第電磁感應(yīng)定律得到的結(jié)果一致F洛- -v v 當當F電電=F洛洛時，時， qE電電=qU/L=Qe/L=qvB對動生電動勢的理解

4、對動生電動勢的理解1 1、動生電動勢：指導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢。、動生電動勢：指導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢。2 2、充當非靜電力：、充當非靜電力： 洛侖茲力洛侖茲力4 4、感生電動勢中的能量轉(zhuǎn)化：、感生電動勢中的能量轉(zhuǎn)化：E其他其他E電電 所以所以EBLV3 3、洛化茲力與動生電動勢的關(guān)系：、洛化茲力與動生電動勢的關(guān)系：F洛- -F電電（注意：（注意：W洛（合）洛（合）=0）動生電動生電動勢和動勢和感生電感生電動勢動勢1 1、動生電動勢動生電動勢: :由于導(dǎo)體運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢由于導(dǎo)體運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢. .2 2、感生電場感生電場: :由變化的磁場激發(fā)的電場由變化的磁場激發(fā)的電場

5、. .3 3、感生電動勢感生電動勢: :由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱 為感生電動勢為感生電動勢. .感應(yīng)電動勢：感應(yīng)電動勢：動生電動勢動生電動勢鞏固練習(xí):如右圖所示,內(nèi)壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平放在水平桌面上,環(huán)內(nèi)有一帶負電小球,整個裝置處于豎直向下的磁場中,當磁場突然增大時,小球?qū)? )AA.A.沿順時針方向運動沿順時針方向運動B.B.沿逆時針方向運動沿逆時針方向運動C.C.在原位置附近往復(fù)運動在原位置附近往復(fù)運動D.D.仍然保持靜止狀態(tài)仍然保持靜止狀態(tài)E感感-V VLMN R例題：如圖，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，光滑導(dǎo)軌上架一個直導(dǎo)體棒MN，MN向右勻速運動的速

6、度為V，MN長為L,除電阻R外不計其他電阻求：（1）導(dǎo)體MN做勻速運動時受到的安培力大小和方向？（2）導(dǎo)體MN受到的外力的大小和方向？（3）MN向右運動S位移，外力克服安培力做功的表達式是什么？（4）在此過程中產(chǎn)生的電能是多少？（5）電流做功是多少？結(jié)論：在純電阻電路中，外力克結(jié)論：在純電阻電路中，外力克服安培力做了多少功將有多少熱服安培力做了多少功將有多少熱量產(chǎn)生。量產(chǎn)生。實際應(yīng)用實際應(yīng)用 如圖，兩個相連的金屬圓環(huán)，粗金屬圓環(huán)的電阻如圖，兩個相連的金屬圓環(huán)，粗金屬圓環(huán)的電阻為細金屬圓環(huán)電阻的一半。磁場垂直穿過粗金屬為細金屬圓環(huán)電阻的一半。磁場垂直穿過粗金屬環(huán)所在的區(qū)域，當磁感應(yīng)隨時間均勻變化

7、時，在環(huán)所在的區(qū)域，當磁感應(yīng)隨時間均勻變化時，在粗環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為粗環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，則，則ab兩點間的電兩點間的電勢差為（勢差為（ ） AE/2 BE/3 C2E/3 DE 提升能力7.7.如右圖所示如右圖所示, ,一個帶正電的粒子在垂直于勻強磁一個帶正電的粒子在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做圓周運動場的平面內(nèi)做圓周運動, ,當磁感應(yīng)強度均勻增大時當磁感應(yīng)強度均勻增大時, ,此粒子的動能將此粒子的動能將( )( )A.A.不變不變B.B.增加增加C.C.減少減少D.D.以上情況都可能以上情況都可能B14.如圖所示,固定于水平桌面上的金屬框架edcf,處于豎直向下的勻強磁場中,金屬棒a

8、b擱在框架上可無摩擦滑動,此時abcd構(gòu)成一個邊長為L的正方形,棒的電阻為r,其余部分電阻不計,開始時磁感應(yīng)強度為B0.(1)若從t=0時刻起,磁感應(yīng)強度均勻增加,每秒鐘增量為k,同時保持棒靜止,求棒中的感應(yīng)電流.在圖上標出感應(yīng)電流方向.(2)在上述(1)情況中,始終保持棒靜止,當t=t1秒時,需加在垂直于棒的水平拉力為多大?(3)若從t=0時刻起,磁感應(yīng)強度逐漸減小,當棒以恒定速度v向右做勻速運動時,可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流.則磁感應(yīng)強度怎樣隨時間變化(寫出B與t的關(guān)系式)?解析:(1)電流方向 adcba方向;感應(yīng)電動勢 E= =kS=kL2感應(yīng)電流 (2)t=t1時,磁感應(yīng)強度B1=B0+kt,外力大小F=FB=(B0+kt1)kL3/r.(3)要使棒不產(chǎn)生感應(yīng)電流,即要回路abcd中磁通量不變.即BL(L+vt)=B0L2,BStt2.EkLIrr0.B LBLvt 32010: 1adcba()(2)(3)Bkt kLB LkLBrrLvt答案方向圖略例例4：如圖所示，豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度：如圖所示，豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.5T，并且以，并且以B/t=0.1T/S在變化在變化.水平軌道電阻不水平軌道電阻不計，且不計摩擦阻力，寬計，且不計摩擦阻力，寬0.5m的導(dǎo)軌上放一電阻