電磁感應現象的兩類情況(課堂PPT)

1、1 2導體切割磁感線導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3abcd化學作用化學作用就是我們就是我們所說的非靜電力所說的非靜電力4磁場變強磁場變強II電流是怎樣產生的？電流是怎樣產生的？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、或者是其它力5英6實際應用電子感應加速器豎直向上豎直向上逆逆時時針針順順時時針針向下向下71 1、變化的的磁場變化的

2、的磁場能在周圍空間激發(fā)電場能在周圍空間激發(fā)電場, ,這種電場叫這種電場叫感應電場感應電場2 2、由感生電場產生的感應電動勢稱為、由感生電場產生的感應電動勢稱為感生電動勢感生電動勢. .麥克斯韋麥克斯韋:磁場變強感應電場感應電場-充當充當 “ “非靜電力非靜電力”的作用的作用3 3、感應電場感應電場的方向的方向-由楞次定律判斷由楞次定律判斷. .磁場變化時，垂直磁場的磁場變化時，垂直磁場的閉合環(huán)形回路閉合環(huán)形回路( (可假定存在可假定存在) ) 的方向的方向-就是就是感應感應電場的方向電場的方向感應電流感應電流 81、動生電動勢是怎樣產生的？、動生電動勢是怎樣產生的？2、什么力充當非靜電力？、什

3、么力充當非靜電力？導體中的自由電荷受到導體中的自由電荷受到 什么力的作用？什么力的作用？導體棒的哪端電勢比較高？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？F洛- -F電-F電9導體棒中自由電荷是導體棒中自由電荷是電子電子 自由電子隨棒向右運動自由電子隨棒向右運動, 同時向下運動。同時向下運動。 上端積累上端積累正電荷正電荷， 下端積累下端積累負電荷負電荷。 當電場力與洛侖茲力平衡時，當電場力與洛侖茲力平衡時，自自由電荷就由電荷就只隨棒向右運動。只隨棒向右運動。 CD棒棒- 電源，上端為正電源，上端為正 洛侖茲力洛侖茲力-與與非靜電力非靜電力有關有關10V VL

4、MN R結論：在純電阻電路中，結論：在純電阻電路中，外力克服安培力做了多少外力克服安培力做了多少功將有多少熱量產生。功將有多少熱量產生。實際應用實際應用安培力做負功，動能減少安培力做負功，動能減少能量守恒：動能減少，內能增加能量守恒：動能減少，內能增加安總WQ11 3感生電動勢與動生電動勢的對比12題型題型1對對感生電動勢感生電動勢的理解及應用的理解及應用IGFTFTF安安FT=mg即：即：mgBILFT=F安安=BIL楞次定律判感應電流的方向楞次定律判感應電流的方向左手定則判安培力的方向左手定則判安培力的方向ttBB13IGFTFTF安安FT=F安安=BILFT=mg14 點評：點評：本類問

5、題中的恒量與變量必須分清楚，導本類問題中的恒量與變量必須分清楚，導體不動，磁場發(fā)生變化，產生感生電動勢，由于體不動，磁場發(fā)生變化，產生感生電動勢，由于變化率是定值，因此變化率是定值，因此E、I均為恒量均為恒量。 但但ab桿受到的桿受到的安培力隨磁場的增強而增大安培力隨磁場的增強而增大，根據，根據力的變化判斷出力的變化判斷出重物剛好離開地面的臨界條件。重物剛好離開地面的臨界條件。15題型題型2對動生電動勢的理解及應用對動生電動勢的理解及應用16 (1)如圖如圖2所示，若軌道左端所示，若軌道左端MP間接一阻值為間接一阻值為R的的電阻電阻，導體棒導體棒在水平在水平向右向右的的恒力恒力F的作用下由靜的

6、作用下由靜止開始運動。求經過一段時間后，導體棒所能達止開始運動。求經過一段時間后，導體棒所能達到的到的最大速度最大速度的大小。的大小。vF安安IBIL安F總REI BLvE總安RvF22LB安合F-FF最大合va,0,0F17vF安安IBIL安F總REI BLvE總安RvF22LB安合F-FF最大合va,0,0F18BC F安安GFNv19題型題型3電磁感應中的電磁感應中的圖象問題圖象問題C vvL有效有效增大增大BLvE速度垂直方向的長度）：有效長度（投影到與L L有效有效不變不變vL有效有效增大增大20 解析： 當當右邊進入右邊進入磁場時，感應電流逆時針方向，磁場時，感應電流逆時針方向，有

7、效切割長度逐漸增大有效切割長度逐漸增大 當線框當線框右邊出右邊出磁場后，磁場后，有效切割長度不變有效切割長度不變，則產生感應電流的大小不變，但比剛出磁則產生感應電流的大小不變，但比剛出磁場時的有效長度場時的有效長度縮短縮短，導致感應電流的大，導致感應電流的大小比剛出磁場時電流小，由楞次定律得，小比剛出磁場時電流小，由楞次定律得，此時感應電流仍沿此時感應電流仍沿逆時針逆時針 當線框當線框左邊進入左邊進入磁場時，磁場時，有效切割長度在有效切割長度在變大變大，但此時感應電流的方向是，但此時感應電流的方向是順時針順時針，即是負方向且大小增大即是負方向且大小增大21V VLMN R結論：在純電阻電路中，

8、結論：在純電阻電路中，外力克服安培力做了多少外力克服安培力做了多少功將有多少熱量產生。功將有多少熱量產生。安培力做負功，動能減少安培力做負功，動能減少能量守恒定律能量守恒定律：動能減少，內能增加：動能減少，內能增加安總WQ題型題型4電磁感應中的電磁感應中的電路與能量轉化電路與能量轉化問題問題22 1電磁感應現象中的電磁感應現象中的能量轉化能量轉化方式方式 (1)與與感生電動勢感生電動勢有關的電磁感應現象中，有關的電磁感應現象中，磁場能轉化為電能磁場能轉化為電能，若電路是純電阻電路，若電路是純電阻電路，轉化過來的電能將全部轉化為電阻的內能。轉化過來的電能將全部轉化為電阻的內能。 (2)與與動生電

9、動勢動生電動勢有關的電磁感應現象中，有關的電磁感應現象中，通過通過克服安培力做功，把機械能或其他形克服安培力做功，把機械能或其他形式的能轉化為電能式的能轉化為電能?？朔才嗔ψ龆嗌俟Γ朔才嗔ψ龆嗌俟?，就產生多少電能。就產生多少電能。若電路是純電阻電路，若電路是純電阻電路，轉化過來的電能也將全部轉化為電阻的轉化過來的電能也將全部轉化為電阻的內內能。能。三、電磁感應現象中的三、電磁感應現象中的能量轉化與守恒能量轉化與守恒23 2求解電磁感應現象中求解電磁感應現象中能量守恒能量守恒問題的一問題的一般般思路思路 (1)分析回路，分清分析回路，分清電源和外電路電源和外電路。 在電磁感應現象中，切割磁

10、感線的導體或在電磁感應現象中，切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的回路將產生感應電動勢，磁通量發(fā)生變化的回路將產生感應電動勢，該導體或回路就相當于電源，其余部分相該導體或回路就相當于電源，其余部分相當于外電路。當于外電路。 (2)分析清楚有分析清楚有哪些力做功哪些力做功，明確有，明確有哪些形哪些形式的能量發(fā)生了轉化式的能量發(fā)生了轉化。 (3)根據根據能量守恒能量守恒列方程求解。列方程求解。24題型題型4電磁感應中的電磁感應中的電路與能量轉化電路與能量轉化問題問題25 (1)電阻電阻R中的中的感應電流方向感應電流方向； (2)重物重物勻速勻速下降的下降的速度速度v； (3)重物從釋放到下降重物從釋放到下降h的過程中，的過程中，電阻電阻R中產生的中產生的焦耳熱焦耳熱QR； (4)若將重物若將重物下降下降h時的時刻記作時的時刻記作t0，速度記為，速度記為v0，從此時刻起，磁，從此時刻起，磁感應強