《電磁感應(yīng)規(guī)律公開課》課件二(17張PPT)

1、人教版新課標+-+復習電動勢相關(guān)知識復習電動勢相關(guān)知識每一個電動勢都對應(yīng)有一種非靜電力每一個電動勢都對應(yīng)有一種非靜電力正是由于非靜電力正是由于非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能（如干電池）做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能（如干電池）問題問題:感應(yīng)電動勢對應(yīng)的非靜電力是一種什么樣的作用？感應(yīng)電動勢對應(yīng)的非靜電力是一種什么樣的作用？一個閉合電路靜止一個閉合電路靜止于磁場中于磁場中,由于磁場由于磁場強弱的變化強弱的變化,閉合電閉合電路內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電路內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢動勢.這種情況下這種情況下,哪哪一種作用扮演了非一種作用扮演了非靜電力的角色靜電力的角色?磁場變強一一.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場電磁感應(yīng)

2、現(xiàn)象中的感生電場渦旋電場模擬動畫演示渦旋電場模擬動畫演示磁場變強磁場變強英國物理學家麥克斯英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時會韋認為，磁場變化時會在空間激發(fā)一種電場，在空間激發(fā)一種電場，稱為感生電場，也叫渦稱為感生電場，也叫渦旋電場。旋電場。感生電場的電場線是感生電場的電場線是閉合的，感生電場的方閉合的，感生電場的方向可以根據(jù)楞次定律用向可以根據(jù)楞次定律用右手螺旋定則來判斷。右手螺旋定則來判斷。 由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為感生電動勢感生電動勢，感生電動勢所對應(yīng)的非靜，感生電動勢所對應(yīng)的非靜電力是電力是感生電場感生電場對自由電荷的作用。對自由電荷的作用。 感生

3、電場方向就是感應(yīng)電流方向感生電場方向就是感應(yīng)電流方向, ,判斷方法判斷方法: :楞次定律楞次定律應(yīng)用實例應(yīng)用實例-電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器是利用感應(yīng)電場來加速電子的一種電子感應(yīng)加速器是利用感應(yīng)電場來加速電子的一種設(shè)備。設(shè)備。鐵芯鐵芯電子束電子束環(huán)形真空環(huán)形真空管管 道道線圈線圈 它的柱形電磁鐵在兩極間產(chǎn)生磁場。在磁場中它的柱形電磁鐵在兩極間產(chǎn)生磁場。在磁場中安置一個環(huán)形真空管道作為電子運行的軌道。當磁安置一個環(huán)形真空管道作為電子運行的軌道。當磁場發(fā)生變化時，就會沿管道方向產(chǎn)生感應(yīng)電場。射場發(fā)生變化時，就會沿管道方向產(chǎn)生感應(yīng)電場。射入其中的電子就受到這感應(yīng)電場的持續(xù)作用而被不入

4、其中的電子就受到這感應(yīng)電場的持續(xù)作用而被不斷加速。斷加速。問題問題:電子加速應(yīng)該電子加速應(yīng)該具備什么條件具備什么條件?能否能否加速質(zhì)子等其他粒子加速質(zhì)子等其他粒子?例題分析 如圖所示如圖所示,100匝線圈匝線圈(為表示線圈的繞向為表示線圈的繞向,圖中只畫了圖中只畫了2匝匝)兩端兩端A,B與一個電壓表相連與一個電壓表相連.線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向磁場線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向磁場,線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化（）按圖乙所示的規(guī)律，電壓表的讀數(shù)應(yīng)該等于多少？（）按圖乙所示的規(guī)律，電壓表的讀數(shù)應(yīng)該等于多少？（）請在線圈位置上標出感應(yīng)電場的方向（）請在線圈位置上標出感應(yīng)電

5、場的方向（），兩端，哪端應(yīng)該與電壓表標號的接線柱（或（），兩端，哪端應(yīng)該與電壓表標號的接線柱（或紅接線柱）連接？紅接線柱）連接？二二.洛倫茲力與動生電動勢洛倫茲力與動生電動勢 導體切割磁感線時也會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,該電動勢產(chǎn)生的機理是什么?導體切割磁感線產(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? 1、自由電荷會隨著導體棒運動，并因此、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？為了方便，可以在空間大致沿什么方向？為了方便，可以認為導體中的自由電荷是正電荷。認為導體中的自由電荷是正電荷

6、。2、導體棒一直運動下去，自由電荷是否、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？也會沿著導體棒一直運動下去？為什么？3、導體棒的哪端電勢比較高？、導體棒的哪端電勢比較高？4、如果用導線把、如果用導線把C、D兩端連到磁場外的兩端連到磁場外的一個用電器上，導體棒中電流是沿什么方一個用電器上，導體棒中電流是沿什么方向的？向的？如圖所示，導體棒如圖所示，導體棒CD在均勻磁場中運動。在均勻磁場中運動。思考與討論思考與討論分析與解答分析與解答:1、導體中自由電荷（正電荷）具有水、導體中自由電荷（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

7、棒向上的洛倫茲力作用，其合運動是沿棒向上的洛倫茲力作用，其合運動是斜向上的。斜向上的。2、自由電荷不會一直運動下去。因為、自由電荷不會一直運動下去。因為C、D兩端聚集電荷越來越多，在兩端聚集電荷越來越多，在CD棒間產(chǎn)棒間產(chǎn)生的電場越來越強，當電場力等于洛倫生的電場越來越強，當電場力等于洛倫茲力時，自由電荷不再定向運動。茲力時，自由電荷不再定向運動。3、C端電勢高。端電勢高。4、導體棒中電流是由、導體棒中電流是由D指向指向C的。此時的。此時導體棒可以看作是一個電源，導體棒切導體棒可以看作是一個電源，導體棒切割磁感線產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。割磁感線產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。 DX X XX X XX X XX

8、X XX X XCLF洛F電V從能的角度定量了解動生電動勢從能的角度定量了解動生電動勢 由于導體的運動（切割磁感線）而由于導體的運動（切割磁感線）而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為動生電動勢，動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為動生電動勢，動生電動勢所對應(yīng)的非靜電力是生電動勢所對應(yīng)的非靜電力是洛倫茲力洛倫茲力的一個分力的一個分力。動生電動勢動生電動勢 注意：雖然動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)，注意：雖然動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)，但洛倫茲力始終不做功。但洛倫茲力始終不做功。 例：如圖，水平面上有兩根相距例：如圖，水平面上有兩根相距0.5m0.5m的足夠長的平行的足夠長的平行金屬導軌金屬導軌MNMN和和PQPQ，它們的電阻可忽略

9、不計，在，它們的電阻可忽略不計，在MM和和 P P之間接有阻值為之間接有阻值為R R 3.03.0的定值電阻，導體棒的定值電阻，導體棒abab長長0.5m0.5m，其電阻為，其電阻為r r 1.01.0 ，與導軌接觸良好，與導軌接觸良好. .整個裝置整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，處于方向豎直向上的勻強磁場中，B B0.4T0.4T。現(xiàn)使?，F(xiàn)使abab以以v v10m10ms s的速度向右做勻速運動。的速度向右做勻速運動。（1 1）a ba b哪點電勢高哪點電勢高? a b? a b兩點間的電壓多大？兩點間的電壓多大？（2 2）維持）維持a ba b做勻速運動的外力多大？做勻速運動的外力

10、多大？（3 3）a ba b向右運動向右運動1m1m的過程中，外力做的功是多少？電路的過程中，外力做的功是多少？電路中產(chǎn)生的熱量是多少？中產(chǎn)生的熱量是多少？ RBrPMNaQbv（1） a 1.5V（2）0.1N（3）0.1J 0.1J動生電動勢動生電動勢感生電動勢感生電動勢特特點點磁場不變，閉合電路的整磁場不變，閉合電路的整體或局部在磁場中運動導體或局部在磁場中運動導致回路中磁通量的變化致回路中磁通量的變化閉合回路的任何部分都不閉合回路的任何部分都不動，空間磁場發(fā)生變化導動，空間磁場發(fā)生變化導致回路中磁通量變化致回路中磁通量變化原原因因由于由于S的變化引起的變化引起回路中回路中 變化變化由于由于B的變化引起的變化引起回路中回路中 變化變化非靜電力就是洛侖茲力，非靜電力就是洛侖茲力，由洛侖茲力對運動電荷由洛侖茲力