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），或改變滑動片的位置。變滑動片的位置。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勢感生電動勢思考思考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？動生電動勢動生電動勢 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 ？磁場變強(qiáng)磁場變強(qiáng)如圖如圖：當(dāng)磁

2、場增強(qiáng)時當(dāng)磁場增強(qiáng)時, ,金屬圓環(huán)內(nèi)將金屬圓環(huán)內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢產(chǎn)生感應(yīng)電動勢. .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)象中的感生電場電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場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)為變化的磁場會在其周圍空間激發(fā)一變化的磁場會在其周圍空間激發(fā)一種電場種電場-感生電場感生電場(渦流電場渦流電場)感生電場線感生電場線閉合導(dǎo)體中的自由電荷在這種電場下閉合導(dǎo)體中的自由電荷在這種電場下做定向運動做定向運動產(chǎn)生感應(yīng)電流（感應(yīng)電動勢）產(chǎn)生感應(yīng)電流（感應(yīng)電動勢）2 2、感生電動勢：由感生電場、感生電動勢：由感生電場

3、（渦流電場）產(chǎn)生的電動勢稱為（渦流電場）產(chǎn)生的電動勢稱為感生電動勢。感生電動勢。一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場1 1、感生電場（渦流電場）、感生電場（渦流電場） ：變化：變化的磁場在其周圍空間激發(fā)一種電場。的磁場在其周圍空間激發(fā)一種電場。磁場變強(qiáng)磁場變強(qiáng)B如圖：當(dāng)如圖：當(dāng)B B增大時，如何來判斷感生增大時，如何來判斷感生電場（渦流電場）的方向呢？電場（渦流電場）的方向呢？3 3、感生電場的方向：、感生電場的方向：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：感生電場的電場線是閉合曲線與靜電場的電場線不同。）（注意：感生電場的電場線是閉

4、合曲線與靜電場的電場線不同。）靜電場靜電場 E E0 0感生電場感生電場 E Ek起源起源由靜止電荷激發(fā)由靜止電荷激發(fā)由變化的磁場激發(fā)由變化的磁場激發(fā)電電場場線線形形狀狀電場線為非閉合曲線電場線為非閉合曲線電場線為閉合曲線電場線為閉合曲線E Ek靜電場為有源場靜電場為有源場感生電場為無源場感生電場為無源場+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；當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度點；當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B B增大時，問：增大時，問：帶電小球?qū)⑷绾芜\動？帶電小球?qū)⑷绾芜\動？aE感感4 4、感生電動勢中的非靜電力：、感生電動勢中的非靜電力：是感生電場對自由電荷的作用力是感生

5、電場對自由電荷的作用力。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磁場磁場電子感應(yīng)加速器是利用電子感應(yīng)加速器是利用感生電場感生電場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。在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磁場中安置一個環(huán)形真空管道作為電子運行的軌道。當(dāng)磁場發(fā)生變化時，就會沿管道方的軌道。當(dāng)磁場發(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)作用而被不斷加速。感應(yīng)電場的持續(xù)作用而被不斷加速。5 5、感生電動勢中的

6、能量轉(zhuǎn)化：、感生電動勢中的能量轉(zhuǎn)化：E磁場磁場E電電磁場變強(qiáng)磁場變強(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、動生電動勢：指導(dǎo)體切、動生電動勢：指導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢。割磁感線產(chǎn)生的電動勢。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)體棒向右運動切割磁感導(dǎo)體棒向右運動切割磁感線時，導(dǎo)體棒就相當(dāng)于電線時，導(dǎo)體棒就相當(dāng)于電源；哪么此時源；哪么此時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、動生電動勢是怎樣產(chǎn)生的、動生電動勢是怎樣產(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、動生電動勢產(chǎn)生動生電動勢產(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)線棒運動，并因此受到導(dǎo)線棒運動，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)體棒兩端形成電勢差。體棒兩端形成電勢差?；卮鸹卮? 2、洛侖茲力。洛侖茲力。思考思考7 7：動生電動勢中的能量轉(zhuǎn)化動生電動勢中的能量轉(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)能動生電動生電動勢和動勢和感生電感生電動勢動勢1 1、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. .2 2、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. .3 3、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. .感應(yīng)電動勢：感應(yīng)電動勢：動生電動勢動生電動勢1 1、如圖所示，一個閉合電路靜止于磁場中，、如圖所示，一個閉合電路靜止于磁場中，由于磁場強(qiáng)弱的變化，而使電路中產(chǎn)生了感由于磁場強(qiáng)弱的變化，而

9、使電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，下列說法中正確的是（應(yīng)電動勢，下列說法中正確的是（ ）A A、磁場變化時，會在在空間中激發(fā)一種電場、磁場變化時，會在在空間中激發(fā)一種電場B B、使電荷定向移動形成電流的力是磁場力、使電荷定向移動形成電流的力是磁場力C C、使電荷定向移動形成電流的力是電場力、使電荷定向移動形成電流的力是電場力D D、以上說法都不對、以上說法都不對AC磁場變強(qiáng)磁場變強(qiáng)2 2、如圖所示，導(dǎo)體、如圖所示，導(dǎo)體ABAB在做切割磁感線運動時，在做切割磁感線運動時，將產(chǎn)生一個電動勢，因而在電路中有電流通過，將產(chǎn)生一個電動勢，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運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為動生電、因?qū)w運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為動生電動勢動勢B B、動生電動勢的產(chǎn)生與洛侖茲力有關(guān)、動生電動勢的產(chǎn)生與洛侖茲力有關(guān)C C、動生電動勢的產(chǎn)生與電場力有關(guān)、動生電動勢的產(chǎn)生與電場力有關(guān)D D、動生電動勢和感生電動勢產(chǎn)生的原因是一樣、動生電動勢和感生電動勢產(chǎn)生的原因是一樣的的ABAB 3、如圖，兩個相連的金屬圓環(huán)，粗金屬圓、如圖，兩個相連的金屬圓環(huán)，粗金屬圓環(huán)的電阻為細(xì)金屬圓環(huán)電阻的一半。磁場垂環(huán)的電阻為細(xì)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(dāng)磁感應(yīng)隨時直穿過粗金屬環(huán)所在的區(qū)域，當(dāng)磁感應(yīng)隨時間均勻變化時，在粗環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢間均勻變化時

11、，在粗環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為為E，則，則ab兩點間的電勢差為（兩點間的電勢差為（ ） 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，整個裝置處于豎直向下的磁場中，當(dāng)磁場突然個裝置處于豎直向下的磁場中，當(dāng)磁場突然增大時，小球?qū)ⅲㄔ龃髸r，小球?qū)ⅲ?）A、沿順時針方向運動、沿順時針方向運動B、沿逆時針方向運動、沿逆時針方向運動C、在原位置附近往復(fù)運動、在原位置附近往復(fù)運動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