第7課時電磁感應現(xiàn)象的兩類情況習題課市公開課金獎市賽課一等獎課件

電磁感應現(xiàn)象兩種情形

感生電動勢與動生電動勢第1頁

法拉第電磁感應定律指出，當穿過閉合回路磁通量發(fā)生改變時，回路中就要產(chǎn)生感應電動勢。穿過閉合回路磁通量，其改變方式有三種情形：1、閉合回路面積不變，磁場隨時間變（無運動）2、磁場不變，閉合回路面積隨時間變（有運動）

與之相對應電動勢也有兩類3、回路磁感應強度隨時間變同時回路面積也隨時間變以上三種改變情形有兩類電動勢與之相對應：

（1）感生電動勢（2）動生電動勢二者合稱：感應電動勢第2頁一、感應電場與感生電動勢1、感應電場：改變磁場在其周圍空間激發(fā)電場稱為感應

電場

特征：因為磁場強弱改變，在周圍空間形成了感應電場，感應電場對閉合電路中自由電子產(chǎn)生電場力作用。自由電荷在電場力作用下，形成定向移動。即形成了感應電流。這種因磁場改變而激發(fā)起電場，其電場線是封閉。這種電場又稱為：渦旋電場。

注：靜止電荷激發(fā)電場叫靜電場，靜電場電場線是由正電荷出發(fā)，終于負電荷，電場線是不閉合，而感應電場是一個渦旋電場，電場線是閉合。第3頁磁場變強①英國物理學家麥克斯韋認為，磁場改變時會在空間激發(fā)一個電場，稱為感生電場，也叫渦旋電場。②感生電場電場線是閉合，感生電場方向能夠依據(jù)楞次定律用右手螺旋定則來判斷。第4頁感生電場與靜電場區(qū)分靜電場

E0感生電場

Ek起源由靜止電荷激發(fā)由改變磁場激發(fā)電場線形狀電場線為非閉合曲線電場線為閉合曲線Ek靜電場為有源場感生電場為無源場第5頁靜電場E0感生電場Ek電場性質(zhì)為保守場,可引入勢(能)為非保守場,不可引入勢(能)靜電場為有源場感生電場為無源場他們間也有共性：含有場物質(zhì)形式全部共性；均對電荷有力作用，且場強定義相同；在導體中，感生電場可引發(fā)電荷積累從而建立靜電場。第6頁鐵芯線圈電束子

環(huán)形真空室B磁場電子感應加速器是利用感生電場使電子加速設備。第7頁

它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軌道。當磁場發(fā)生改變時，就會沿管道方向產(chǎn)生感應電場。射入其中電子就受到這感應電場連續(xù)作用而被不停加速。第8頁二.電磁感應中洛倫茲力和動生電動勢導體切割磁感線也會產(chǎn)生感應電動勢,該電動勢產(chǎn)生機理是什么?導體切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢大小與哪些原因相關?第9頁理論分析：×

×

×××

××××

×

×××

×

×××

×

××v___fff第10頁×

×

×××

××××

×

×××

×

×××

×

××v___+++導體兩端產(chǎn)生電勢差——動生電動勢動生電動勢是導體中自由電荷在磁場中受到洛侖茲力作用結果。f第11頁導體CD在勻強磁場B中以速度V向右運動,而且導線CD與B、V方向相垂直,因為導體中自由電子隨導體一起運動.所以每個電子受到洛倫茲力為F洛=eVB,F洛方向向下．在力Ｆ作用下，自由電子沿導體向下運動，使導體下端出現(xiàn)過剩負電荷,導體上端出現(xiàn)過剩正電荷．結果使導體上端C電勢高于下端D電勢,出現(xiàn)由C指向D靜電場,此時電場對自由電子作用力是向上,與洛倫茲力方向相反,當二力相互平衡時，ＣＤ兩端便產(chǎn)生一個穩(wěn)定電勢差。

LDCXXXXXXXXXXXXXXXVF電F洛第12頁問題2：導體棒一直運動下去，自由電荷是否會沿著導體棒一直運動下去嗎？為何？不會，因為正電荷向D運動，C端將出現(xiàn)過剩負電荷，D端出現(xiàn)過剩正電荷，結果導體上端電勢低于下端電勢，形成由下端D指向上端C靜電場，正電荷力向上，與洛侖茲力方向相反，當F洛=F靜電時，自由電荷不再運動問題3：導體棒哪端電勢比較高？

D端電勢高

問題4：假如用導線把C、D兩端連到磁場外一個用電器上，導體棒中電流是沿什么方向？CD相當于電源，電源內(nèi)部，電流由低電勢流向高電勢，電流方向是C到D第13頁動生電動勢表示式：作用在單位正電荷洛倫茲力為

F=F洛/e=vB則動生電動勢為：E=FL=BLv結論：與法拉第電磁感應定律得到結果一致第14頁1.以下說法中正確是()A.感生電場是由改變磁場產(chǎn)生B.恒定磁場也能在周圍空間產(chǎn)生感應電場C.感生電場方向也一樣能夠用楞次定律和右手螺旋定則來判定D.感生電場電場線是閉合曲線ACD第15頁2.如圖所表示,導體AB做切割磁感線運動時,將產(chǎn)生感應電動勢,因而在電路中有電流經(jīng)過,以下說法中正確是()A.因?qū)w運動而產(chǎn)生感應電動勢稱為動生電動勢B.動生電動勢產(chǎn)生與洛倫茲力相關C.動生電動勢與電場力相關D.動生電動勢和感生電動勢產(chǎn)生原因是一樣AB第16頁3.如右圖所表示,一個閉合電路靜止于磁場中,因為磁場強弱改變,而使電路中產(chǎn)生了感應電動勢,以下說法中正確是()A.磁場改變時,會在這空間中激發(fā)一個電場B.使電荷定向移動形成電流力是磁場力C.使電荷定向移動形成電流力是電場力D.以上說法都不對AC第17頁

4:如右圖所表示,內(nèi)壁光滑塑料管彎成圓環(huán)平放在水平桌面上,環(huán)內(nèi)有一帶負電小球處于靜止狀態(tài),整個裝置處于豎直向下磁場中,當磁場突然增大時,小球?qū)?)AA.沿順時針方向運動B.沿逆時針方向運動C.在原位置附近往復運動D.依然保持靜止狀態(tài)E感-第18頁5.如右圖所表示,一個帶正電粒子在垂直于勻強磁場平面內(nèi)做圓周運動,當磁感應強度均勻增大時,此粒子動能將()A.不變B.增加C.降低D.以上情況都可能B第19頁6.穿過一個單匝線圈磁通量一直保持每秒鐘均勻地降低2Wb,則()A.線圈中感生電動勢每秒鐘增加2VB.線圈中感生電動勢每秒鐘降低2VC.線圈中無感生電動勢D.線圈中感生電動勢保持不變D第20頁7、如圖所表示,光滑導軌寬0.4m,ab金屬棒長0.5m,均勻改變磁場垂直穿過其面,方向如圖,磁場改變?nèi)鐖D所表示,金屬棒ab電阻為1Ω,導軌電阻不計,自t＝0時,ab棒從導軌最左端,以v＝1m/s速度向右勻速運動,則(）A．1s末回路中電動勢為1.6VB．1s末棒ab受安培力大小為1.28NC．1s末回路中電動勢為0.8VD．1s末棒ab受安培力大小為0.64NAB第21頁7.如圖所表示,固定于水平桌面上金屬框架edcf,處于豎直向下勻強磁場中,金屬棒ab擱在框架上可無摩擦滑動,此時abcd組成一個邊長為L正方形,棒電阻為r,其余部分電阻不計,開始時磁感應強度為B0.(1)若從t=0時刻起,磁感應強度均勻增加,每秒鐘增量為k,同時保持棒靜止,求棒中感應電流.在圖上標出感應電流方向.(2)在上述(1)情況中,一直保持棒靜止,當t=t1秒時,需加在垂直于棒水平拉力為多大?(3)若從t=0時刻起,磁感應強度逐步減小,當棒以恒定速度v向右做勻速運動時,可使棒中不產(chǎn)生感應電流.則磁感應強度怎樣隨時間改變(寫出B與t關系式)?第22頁解析:(1)電流方向