電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用教學(xué)課件

1、電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用南海實(shí)驗(yàn)學(xué)校高中部物理組孔存光南海實(shí)驗(yàn)學(xué)校高中部物理組孔存光電源的工作原理電源的工作原理 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做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為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）電能（如干電池） 那么，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng)的非靜電力是那么，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？一種什么樣的作用？問(wèn)題一：?jiǎn)栴}一：一個(gè)閉合電路靜止于磁場(chǎng)中,由于磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化,閉合電路內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).這種情況下,哪一種作用扮演了非靜電力的角色?磁場(chǎng)變強(qiáng)磁場(chǎng)變強(qiáng)磁場(chǎng)變強(qiáng)英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)

2、在空間激發(fā)一種電場(chǎng)，稱為感生電感生電場(chǎng)。場(chǎng)。一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場(chǎng)一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場(chǎng)1。感生電場(chǎng)。感生電場(chǎng)eb2。感生電場(chǎng)的特點(diǎn)。感生電場(chǎng)的特點(diǎn)（1）感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲線，所以又叫渦旋電場(chǎng)。曲線，所以又叫渦旋電場(chǎng)。（2）感生電場(chǎng)是由感生電場(chǎng)是由變化的磁場(chǎng)激發(fā)變化的磁場(chǎng)激發(fā)的，不是由電荷激發(fā)的的，不是由電荷激發(fā)的。 （3）電場(chǎng)方向可以根據(jù)楞次定律用電場(chǎng)方向可以根據(jù)楞次定律用右手螺旋定則右手螺旋定則判斷。判斷。be磁場(chǎng)變強(qiáng)磁場(chǎng)變強(qiáng)3。 感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì) 由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為感生電動(dòng)感生電動(dòng)勢(shì)勢(shì)，感生電動(dòng)勢(shì)所對(duì)應(yīng)

3、的非靜電力是感生電感生電動(dòng)勢(shì)所對(duì)應(yīng)的非靜電力是感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的作用力場(chǎng)對(duì)自由電荷的作用力。感生電動(dòng)勢(shì)在電路中的作用就是使感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)在電路中的作用就是使感生電動(dòng)勢(shì)所在電路成為電源，其電路就是內(nèi)電路，當(dāng)它所在電路成為電源，其電路就是內(nèi)電路，當(dāng)它與外電路連接后就會(huì)對(duì)外電路供電。與外電路連接后就會(huì)對(duì)外電路供電。感生電動(dòng)勢(shì)的方向與感生電場(chǎng)的方向相同感生電動(dòng)勢(shì)的方向與感生電場(chǎng)的方向相同問(wèn)題二：?jiǎn)栴}二： 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

4、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)體中自由電荷相對(duì)于磁受到洛倫茲力。導(dǎo)體中自由電荷相對(duì)于磁場(chǎng)大致沿什么方向？為了方便，可以認(rèn)為場(chǎng)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。導(dǎo)體中的自由電荷是正電荷。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，

5、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)。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)?、自由電荷不?huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。因?yàn)閏、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

6、、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 x xx x xclf洛f電v 一段導(dǎo)線在做切割磁感線一段導(dǎo)線在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源，這運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源，這時(shí)的非靜電力與洛倫茲力有時(shí)的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。關(guān)。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力dx x xx x xx x xx x xx x xclf洛f電v 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)稱為產(chǎn)生的感應(yīng)電

7、動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)所對(duì)應(yīng)的非靜電力是洛倫動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)所對(duì)應(yīng)的非靜電力是洛倫茲力的一個(gè)分力。茲力的一個(gè)分力。動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)二個(gè)注意點(diǎn)二個(gè)注意點(diǎn) 1。雖然動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與洛倫茲力有關(guān)，但。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。洛倫茲力始終不做功。2。動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)只可能存在于運(yùn)動(dòng)的這一動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)只可能存在于運(yùn)動(dòng)的這一段導(dǎo)體上段導(dǎo)體上，不動(dòng)的導(dǎo)體只是提供電流可運(yùn)，不動(dòng)的導(dǎo)體只是提供電流可運(yùn)行的回路，如果僅僅只有一段導(dǎo)線在磁場(chǎng)行的回路，如果僅僅只有一段導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，而沒(méi)有形成回路，導(dǎo)線中就不會(huì)中運(yùn)動(dòng)，而沒(méi)有形成回路，導(dǎo)線中就不會(huì)有感應(yīng)電流，但仍可能有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)存在。

8、有感應(yīng)電流，但仍可能有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)存在。因動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)而產(chǎn)生電流的能量變化研究因動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)而產(chǎn)生電流的能量變化研究如圖，二條光滑平行金屬導(dǎo)軌，水平置于豎直向下的如圖，二條光滑平行金屬導(dǎo)軌，水平置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)b中，導(dǎo)軌上有一導(dǎo)體棒中，導(dǎo)軌上有一導(dǎo)體棒 ab 在外力作用下以速度在外力作用下以速度 v勻速向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌左端接有電阻勻速向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌左端接有電阻 r ,其余不計(jì)，導(dǎo)軌間其余不計(jì)，導(dǎo)軌間距距 l，求，求（1） ab 棒受到的安培力多大？方向如何？棒受到的安培力多大？方向如何？（2） ab受到的外力多大？外力的功率多大？受到的外力多大？外力的功率多大？（3）感應(yīng)電流的功率多大？）感應(yīng)電流的功率多大？ (4)你能得出什么結(jié)論？你能得出什么結(jié)論？lvrab小結(jié)感生電場(chǎng)感生電場(chǎng):由變化的磁場(chǎng)激發(fā)的電場(chǎng)由變化的磁場(chǎng)激發(fā)的電場(chǎng). 感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的曲線。感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的曲線。感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì):由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為感生電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)稱為感生電動(dòng)勢(shì).動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì):由于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)由于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).例題例題:如圖，如圖，a是半徑為是半徑為r的圓形線圈，的圓形線圈，b是與是與a由同種導(dǎo)線繞成的正方形線框，由同種導(dǎo)線繞成的正方形線框