電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況概述

1、新課標(biāo)高中物理選修新課標(biāo)高中物理選修3 32 24-5 4-5 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況兩類情況 第四章電磁感應(yīng)第四章電磁感應(yīng)開關(guān)閉合（斷開），或改開關(guān)閉合（斷開），或改變滑動(dòng)片的位置。變滑動(dòng)片的位置。導(dǎo)體切割磁感線。導(dǎo)體切割磁感線。ABAB相當(dāng)于電源相當(dāng)于電源線圈線圈B B相當(dāng)相當(dāng)于電源于電源感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)思考思考1 1：以下兩種電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，哪部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源？以下兩種電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，哪部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源？動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 在以上的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，在以上的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，哪一哪一種作用扮演了非靜電力的角色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)如圖如圖：當(dāng)磁

2、場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí), ,金屬圓環(huán)內(nèi)將金屬圓環(huán)內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì). .在這種情況下在這種情況下E E感感是是怎樣產(chǎn)生的呢怎樣產(chǎn)生的呢? ?一、一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場(chǎng)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場(chǎng)B金屬圓環(huán)金屬圓環(huán)19世紀(jì)世紀(jì).60年代英年代英麥克斯韋認(rèn)為麥克斯韋認(rèn)為變化的磁場(chǎng)會(huì)在其周圍空間激發(fā)一變化的磁場(chǎng)會(huì)在其周圍空間激發(fā)一種電場(chǎng)種電場(chǎng)-感生電場(chǎng)感生電場(chǎng)(渦流電場(chǎng)渦流電場(chǎng))感生電場(chǎng)線感生電場(chǎng)線閉合導(dǎo)體中的自由電荷在這種電場(chǎng)下閉合導(dǎo)體中的自由電荷在這種電場(chǎng)下做定向運(yùn)動(dòng)做定向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）產(chǎn)生感應(yīng)電流（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）2 2、感生電動(dòng)勢(shì)：由感生電場(chǎng)、感生電動(dòng)勢(shì)：由感生電場(chǎng)

3、（渦流電場(chǎng)）產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱為（渦流電場(chǎng)）產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱為感生電動(dòng)勢(shì)。感生電動(dòng)勢(shì)。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 1、感生電場(chǎng)（渦流電場(chǎng)）、感生電場(chǎng)（渦流電場(chǎng)） ：變化：變化的磁場(chǎng)在其周圍空間激發(fā)一種電場(chǎng)。的磁場(chǎng)在其周圍空間激發(fā)一種電場(chǎng)。磁場(chǎng)變強(qiáng)磁場(chǎng)變強(qiáng)B如圖：當(dāng)如圖：當(dāng)B B增大時(shí)，如何來判斷感生增大時(shí)，如何來判斷感生電場(chǎng)（渦流電場(chǎng)）的方向呢？電場(chǎng)（渦流電場(chǎng)）的方向呢？3 3、感生電場(chǎng)的方向：、感生電場(chǎng)的方向：類似感應(yīng)電流的判斷方法（右手定則）；類似感應(yīng)電流的判斷方法（右手定則）；（注意：感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲線與靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不同。）（注意：感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉

4、合曲線與靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不同。）靜電場(chǎng)靜電場(chǎng) E E0 0感生電場(chǎng)感生電場(chǎng) E Ek起源起源由靜止電荷激發(fā)由靜止電荷激發(fā)由變化的磁場(chǎng)激發(fā)由變化的磁場(chǎng)激發(fā)電電場(chǎng)場(chǎng)線線形形狀狀電場(chǎng)線為非閉合曲線電場(chǎng)線為非閉合曲線電場(chǎng)線為閉合曲線電場(chǎng)線為閉合曲線E Ek靜電場(chǎng)為有源場(chǎng)靜電場(chǎng)為有源場(chǎng)感生電場(chǎng)為無源場(chǎng)感生電場(chǎng)為無源場(chǎng)+如圖：絕緣管內(nèi)壁光滑，一帶正電的小球如圖：絕緣管內(nèi)壁光滑，一帶正電的小球靜止于靜止于a a點(diǎn)；當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度點(diǎn)；當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B B增大時(shí)，問：增大時(shí)，問：帶電小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)？帶電小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)？aE感感4 4、感生電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力：、感生電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力：是感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的作用力是感生

5、電場(chǎng)對(duì)自由電荷的作用力。F電流由小變大電流由小變大。-教科書教科書P19P19VE感感鐵鐵芯芯線圈線圈電電束束子子B磁場(chǎng)磁場(chǎng)電子感應(yīng)加速器是利用電子感應(yīng)加速器是利用感生電場(chǎng)感生電場(chǎng)使電子加使電子加速的設(shè)備。速的設(shè)備。 它的柱形電磁鐵在兩極間產(chǎn)生磁場(chǎng)。在它的柱形電磁鐵在兩極間產(chǎn)生磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中安置一個(gè)環(huán)形真空管道作為電子運(yùn)行磁場(chǎng)中安置一個(gè)環(huán)形真空管道作為電子運(yùn)行的軌道。當(dāng)磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)沿管道方的軌道。當(dāng)磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)沿管道方向產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)。射入其中的電子就受到這向產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)。射入其中的電子就受到這感應(yīng)電場(chǎng)的持續(xù)作用而被不斷加速。感應(yīng)電場(chǎng)的持續(xù)作用而被不斷加速。5 5、感生電動(dòng)勢(shì)中的

6、能量轉(zhuǎn)化：、感生電動(dòng)勢(shì)中的能量轉(zhuǎn)化：E磁場(chǎng)磁場(chǎng)E電電磁場(chǎng)變強(qiáng)磁場(chǎng)變強(qiáng)注意：注意：若電路是純電阻若電路是純電阻電路，轉(zhuǎn)化過來的電能電路，轉(zhuǎn)化過來的電能也將全部轉(zhuǎn)化為電阻的也將全部轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能內(nèi)能1 1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：指導(dǎo)體切、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：指導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛侖茲力二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛侖茲力+-思考思考5 5：導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)切割磁感導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，導(dǎo)體棒就相當(dāng)于電線時(shí)，導(dǎo)體棒就相當(dāng)于電源；哪么此時(shí)源；哪么此時(shí)C C、D D兩端中兩端中哪端相當(dāng)于電源的正極？哪端相當(dāng)于電源的正極？1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是怎樣產(chǎn)生的、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是怎樣產(chǎn)生的？

7、2、什么力充當(dāng)非靜電力？、什么力充當(dāng)非靜電力？F洛- -思考思考6 6：v v回答回答1 1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的機(jī)理是：自由電荷隨著的機(jī)理是：自由電荷隨著導(dǎo)線棒運(yùn)動(dòng)，并因此受到導(dǎo)線棒運(yùn)動(dòng)，并因此受到洛倫茲力的作用從而在導(dǎo)洛倫茲力的作用從而在導(dǎo)體棒兩端形成電勢(shì)差。體棒兩端形成電勢(shì)差?；卮鸹卮? 2、洛侖茲力。洛侖茲力。思考思考7 7：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)中的能量轉(zhuǎn)化動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)中的能量轉(zhuǎn)化MN RV V結(jié)論：結(jié)論：克服安培力做了多少功，就產(chǎn)生多少電能；克服安培力做了多少功，就產(chǎn)生多少電能；若電路是純電阻電路，轉(zhuǎn)化過來的電能將全部轉(zhuǎn)化若電路是純電阻電路，轉(zhuǎn)化過來的電能將全部轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能。為電阻

8、的內(nèi)能。iF機(jī)械能機(jī)械能電能電能克服安培力克服安培力做功做功內(nèi)能內(nèi)能動(dòng)生電動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)勢(shì)和感生電感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)1 1、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). .2 2、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)為感生電動(dòng)勢(shì). .3 3、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì): :由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì). .感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)1 1、如圖所示，一個(gè)閉合電路靜止于磁場(chǎng)中，、如圖所示，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，而使電路中產(chǎn)生了感由于磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化，而

9、使電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下列說法中正確的是（應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下列說法中正確的是（ ）A A、磁場(chǎng)變化時(shí)，會(huì)在在空間中激發(fā)一種電場(chǎng)、磁場(chǎng)變化時(shí)，會(huì)在在空間中激發(fā)一種電場(chǎng)B B、使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是磁場(chǎng)力、使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是磁場(chǎng)力C C、使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是電場(chǎng)力、使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是電場(chǎng)力D D、以上說法都不對(duì)、以上說法都不對(duì)AC磁場(chǎng)變強(qiáng)磁場(chǎng)變強(qiáng)2 2、如圖所示，導(dǎo)體、如圖所示，導(dǎo)體ABAB在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，因而在電路中有電流通過，將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，因而在電路中有電流通過，下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ）A A

10、、因?qū)w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電、因?qū)w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)B B、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與洛侖茲力有關(guān)、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與洛侖茲力有關(guān)C C、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與電場(chǎng)力有關(guān)、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與電場(chǎng)力有關(guān)D D、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因是一樣、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因是一樣的的ABAB 3、如圖，兩個(gè)相連的金屬圓環(huán)，粗金屬圓、如圖，兩個(gè)相連的金屬圓環(huán)，粗金屬圓環(huán)的電阻為細(xì)金屬圓環(huán)電阻的一半。磁場(chǎng)垂環(huán)的電阻為細(xì)金屬圓環(huán)電阻的一半。磁場(chǎng)垂直穿過粗金屬環(huán)所在的區(qū)域，當(dāng)磁感應(yīng)隨時(shí)直穿過粗金屬環(huán)所在的區(qū)域，當(dāng)磁感應(yīng)隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在粗環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)間均勻變化時(shí)

11、，在粗環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為為E，則，則ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（ ） AE/2 BE/3 C2E/3 DE C 4、如圖，內(nèi)壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平、如圖，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(fù)電小球，整放在水平桌面上，環(huán)內(nèi)有一帶負(fù)電小球，整個(gè)裝置處于豎直向下的磁場(chǎng)中，當(dāng)磁場(chǎng)突然個(gè)裝置處于豎直向下的磁場(chǎng)中，當(dāng)磁場(chǎng)突然增大時(shí)，小球?qū)ⅲㄔ龃髸r(shí)，小球?qū)ⅲ?）A、沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)、沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)B、沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)、沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)C、在原位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)、在原位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)D、仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)、仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)-E感感FA 5 5、有一面積為、有一面積為S=100cmS=100cm2 2 的