電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用

1、電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用感生電場與感生電動(dòng)勢感生電場與感生電動(dòng)勢人教版第四章 第5節(jié)本課目標(biāo)本課目標(biāo) 知道感生電場知道感生電場 知道感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢及其區(qū)別與聯(lián)知道感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢及其區(qū)別與聯(lián)系系 復(fù)習(xí) 什么是電源什么是電源電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 什么是電動(dòng)勢什么是電動(dòng)勢qWqWE 如果電源移送電荷如果電源移送電荷q時(shí)非靜電力所做的功為時(shí)非靜電力所做的功為W，那么，那么W與與q的比值的比值，叫做電源的電動(dòng)勢。用，叫做電源的電動(dòng)勢。用E表示電動(dòng)勢，則：表示電動(dòng)勢，則：一、感生電場與感生電動(dòng)勢一、

2、感生電場與感生電動(dòng)勢 由電磁感應(yīng)可知：由電磁感應(yīng)可知：閉合電路位于變化的磁場中必然引閉合電路位于變化的磁場中必然引起電路中磁通量的變化，從而產(chǎn)起電路中磁通量的變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。生感應(yīng)電流。磁場變強(qiáng)磁場變強(qiáng)思考：導(dǎo)線中的電荷此時(shí)定向思考：導(dǎo)線中的電荷此時(shí)定向移動(dòng)形成電流，那么一定有力移動(dòng)形成電流，那么一定有力使電子移動(dòng)，這個(gè)力究竟是什使電子移動(dòng)，這個(gè)力究竟是什么力呢？么力呢？變化的磁場會(huì)在空間激變化的磁場會(huì)在空間激發(fā)一種發(fā)一種電場電場, ,這種電場對(duì)這種電場對(duì)電荷會(huì)產(chǎn)生力的作用電荷會(huì)產(chǎn)生力的作用一、感生電場與感生電動(dòng)勢一、感生電場與感生電動(dòng)勢 變化的的磁場能在周圍空間激發(fā)電場變化的的磁場能

3、在周圍空間激發(fā)電場,這種電場叫這種電場叫感生感生電場電場 由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢稱為由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢稱為感生電動(dòng)勢感生電動(dòng)勢.也叫感也叫感應(yīng)電動(dòng)勢。應(yīng)電動(dòng)勢。英國物理學(xué)家麥克斯韋在他的電磁場理論中指出英國物理學(xué)家麥克斯韋在他的電磁場理論中指出一、感生電場與感生電動(dòng)勢一、感生電場與感生電動(dòng)勢 磁場變強(qiáng)例2、如圖所示，一個(gè)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)生了感應(yīng)電動(dòng)勢，下列說法中正確的是（ ）A磁場變化時(shí)，會(huì)在在空間中激發(fā)一種電場B使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是磁場力C使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是電場力D以上說法都不對(duì)一、感生電場與感生電動(dòng)勢一、感生電場與感生電動(dòng)

4、勢AC一、感生電場與感生電動(dòng)勢一、感生電場與感生電動(dòng)勢 例3：如圖面積為0.2 m2的100匝線圈處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方問垂直于線圈平面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律為B=（2+0.2t）T，定值電阻R1=6，線圈電阻R2=4，求： （1）磁通量變化率，回路的感應(yīng)電動(dòng)勢； （2）a、b兩點(diǎn)間電壓Uab感生電動(dòng)勢感生電動(dòng)勢在電路中的作用就是在電路中的作用就是電電源源，其電路就是內(nèi)電路，其電路就是內(nèi)電路,當(dāng)它與外當(dāng)它與外電路連接后就會(huì)對(duì)外電路供電電路連接后就會(huì)對(duì)外電路供電. 感應(yīng)電場（也叫感生電場）是產(chǎn)生感應(yīng)感應(yīng)電場（也叫感生電場）是產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢的原因電流或感應(yīng)電動(dòng)勢的原因,感應(yīng)電場

5、的方感應(yīng)電場的方向同樣可由楞次定律判斷向同樣可由楞次定律判斷.一、感生電場與感生電動(dòng)勢一、感生電場與感生電動(dòng)勢總結(jié)：總結(jié)：二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢 1 1、自由電荷只能沿導(dǎo)體棒方向、自由電荷只能沿導(dǎo)體棒方向二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢 2 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)镃 C、D D兩端聚集電兩端聚集電荷越來越多，在荷越來越多，在CDCD棒間產(chǎn)生的電場越來越強(qiáng)，當(dāng)電場棒間產(chǎn)生的電場越來越強(qiáng)，當(dāng)電場力等于洛倫茲力時(shí)，自由電荷不再定向運(yùn)動(dòng)力等于洛倫茲力時(shí)，自由電荷不再定向運(yùn)動(dòng) 二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢二、洛倫茲力與動(dòng)生

6、電動(dòng)勢 3 3、據(jù)左手定則，、據(jù)左手定則，c c端電勢高端電勢高二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢 4 4、D D到到C C二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢 導(dǎo)體切割磁感線時(shí)也會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢導(dǎo)體切割磁感線時(shí)也會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢,該電動(dòng)勢該電動(dòng)勢產(chǎn)生的機(jī)理是什么產(chǎn)生的機(jī)理是什么? 導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢的大小與哪些導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢的大小與哪些因素有關(guān)因素有關(guān)? 它是通過什么力做功將其它形式的能轉(zhuǎn)化為它是通過什么力做功將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的電能的?是由于導(dǎo)體棒中自由電子受到洛倫茲力而形成的是由于導(dǎo)體棒中自由電子受到洛倫茲力而形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度、導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度、

7、導(dǎo)體棒的長度磁感應(yīng)強(qiáng)度、導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度、導(dǎo)體棒的長度是由于洛倫茲力對(duì)電荷做功是由于洛倫茲力對(duì)電荷做功VCDLF洛洛F電電二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體CD就是一個(gè)電源，就是一個(gè)電源，C為正極為正極,正電荷受正電荷受到洛倫茲力的作用到洛倫茲力的作用,從從D端搬到端搬到C端端,這里這里,洛倫茲力洛倫茲力就相當(dāng)于電源中的非靜電力就相當(dāng)于電源中的非靜電力,根據(jù)電動(dòng)勢的定義根據(jù)電動(dòng)勢的定義,電動(dòng)勢等于單位正電荷從負(fù)極通過電源內(nèi)部移動(dòng)電動(dòng)勢等于單位正電荷從負(fù)極通過電源內(nèi)部移動(dòng)到正極非靜電力所做的功到正極非靜電力所做的功,作用在單位正電荷上的作用在單位正電荷上的洛倫茲力

8、洛倫茲力 于是動(dòng)生電動(dòng)勢就是于是動(dòng)生電動(dòng)勢就是vBeFF洛BLvFLE與法拉第電磁感應(yīng)定律得到的結(jié)果一致與法拉第電磁感應(yīng)定律得到的結(jié)果一致.二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢 一段導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源，這時(shí)非一段導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電源，這時(shí)非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。靜電力與洛倫茲力有關(guān)。由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫動(dòng)生電動(dòng)勢勢叫動(dòng)生電動(dòng)勢 動(dòng)生電動(dòng)勢的大?。喝魧?dǎo)線與磁場垂直，則電動(dòng)勢大動(dòng)生電動(dòng)勢的大?。喝魧?dǎo)線與磁場垂直，則電動(dòng)勢大小為小為 BlvE 例3如圖，導(dǎo)體AB在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)

9、時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢，因而在電路中有電流通過，下列說法中正確的是（ ）A因?qū)w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢稱為動(dòng)生電動(dòng)勢B動(dòng)生電動(dòng)勢的產(chǎn)生與洛侖茲力有關(guān)C動(dòng)生電動(dòng)勢的產(chǎn)生與電場力有關(guān)D動(dòng)生電動(dòng)勢和感生電動(dòng)勢產(chǎn)生的原因是一樣的二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢AB三、鞏固練習(xí) 1如圖所示，一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，此粒子的動(dòng)能將（ ） A不變 B增加 C減少 D以上情況都可能 B三、鞏固練習(xí) 2、穿過一個(gè)電阻為l 的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少2 Wb，則（ ）A線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢一定是每秒減少2 V B線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢一定是2 VC線圈中的感應(yīng)電流一定是每秒減少2 AD線圈中的感應(yīng)電流一定是2 ABD四、小結(jié)四、小結(jié)電電磁磁感感應(yīng)應(yīng)規(guī)規(guī)律律的的應(yīng)應(yīng)用用感應(yīng)電