教案電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況

電磁感應(yīng)

現(xiàn)象的兩類情況導(dǎo)體切割磁感線動(dòng)生電動(dòng)勢電鍵閉合，改變滑動(dòng)片的位置感生電動(dòng)勢線圈B相當(dāng)于電源AB相當(dāng)于電源磁場變化引起的電動(dòng)勢回顧電荷在外電路和內(nèi)電路中的運(yùn)動(dòng)。電源電動(dòng)勢的作用：是某種非靜電力對自由電荷的作用。abcd這里化學(xué)作用就是平時(shí)說的非靜電力一、理論探究感生電動(dòng)勢的產(chǎn)生磁場變強(qiáng)時(shí)II電流是怎樣產(chǎn)生的？自由電荷為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)？使電荷運(yùn)動(dòng)的力難道是變化的磁場對其施加的力嗎？猜想：使電荷運(yùn)動(dòng)的力可能是洛倫茲力、靜電力、或者是其它力〔英〕麥克斯韋認(rèn)為，磁場變化時(shí)會(huì)在周圍空間激發(fā)一種電場-----感生電場閉合導(dǎo)體中的自由電荷在這種感生電場作用下做定向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流（感生電動(dòng)勢）感生電動(dòng)勢的非靜電力是感生電場對電荷的作用力。感生電場的方向類似感應(yīng)電流方向的判定----安培定則實(shí)際應(yīng)用電子感應(yīng)加速器穿過真空室內(nèi)磁場的方向由圖知電子沿什么方向運(yùn)動(dòng)要使電子沿此方向加速，感生電場的方向如何感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，感應(yīng)磁場方向向下豎直向上逆時(shí)針順時(shí)針原磁場在增強(qiáng)，故線圈中原來通入的電流I在增大。俯視圖I二、理論探究動(dòng)生電動(dòng)勢的產(chǎn)生思考與討論1、動(dòng)生電動(dòng)勢是怎樣產(chǎn)生的？2、什么力充當(dāng)非靜電力？提示※導(dǎo)體中的自由電荷受到什么力的作用？※導(dǎo)體棒的哪端電勢比較高？※非靜電力與洛倫茲力有關(guān)嗎？動(dòng)生電動(dòng)勢的產(chǎn)生原因

當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場B中以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒內(nèi)部的自由電子要受到洛倫茲力作用，在洛侖茲力作用下電子沿導(dǎo)線向D端定向運(yùn)動(dòng)，使D端和C端出現(xiàn)了等量異種電荷，D為負(fù)極（低電勢），C為正極（高電勢）,導(dǎo)體CD相當(dāng)一個(gè)電源。動(dòng)生電動(dòng)勢的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。F洛＋＋---vF電定義法推導(dǎo)動(dòng)生電動(dòng)勢的表達(dá)式：作用在單位正電荷的洛倫茲力為

F=F洛/e=vB由電動(dòng)勢的定義得：動(dòng)生電動(dòng)勢為：E=FL=BLv結(jié)論：與法拉第電磁感應(yīng)定律得到的結(jié)果一致F洛＋＋---v當(dāng)F電=F洛時(shí)，qE電=qU/L=Qe/L=qvB對動(dòng)生電動(dòng)勢的理解1、動(dòng)生電動(dòng)勢：指導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢。2、充當(dāng)非靜電力：洛侖茲力4、感生電動(dòng)勢中的能量轉(zhuǎn)化：E其他E電所以E＝BLV3、洛化茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢的關(guān)系：F洛＋＋---F電（注意：W洛（合）=0）動(dòng)生電動(dòng)勢和感生電動(dòng)勢1、動(dòng)生電動(dòng)勢:由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢.2、感生電場:由變化的磁場激發(fā)的電場.3、感生電動(dòng)勢:由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢稱為感生電動(dòng)勢.感應(yīng)電動(dòng)勢：感生電動(dòng)勢動(dòng)生電動(dòng)勢課堂總結(jié)鞏固練習(xí):如右圖所示,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,整個(gè)裝置處于豎直向下的磁場中,當(dāng)磁場突然增大時(shí),小球?qū)?)AA.沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)B.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)D.仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)E感-VLMN×××××××××××××××××××××××××R例題：如圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，光滑導(dǎo)軌上架一個(gè)直導(dǎo)體棒MN，MN向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度為V，MN長為L,除電阻R外不計(jì)其他電阻求：（1）導(dǎo)體MN做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的安培力大小和方向？（2）導(dǎo)體MN受到的外力的大小和方向？（3）MN向右運(yùn)動(dòng)S位移，外力克服安培力做功的表達(dá)式是什么？（4）在此過程中產(chǎn)生的電能是多少？（5）電流做功是多少？結(jié)論：在純電阻電路中，外力克服安培力做了多少功將有多少熱量產(chǎn)生。實(shí)際應(yīng)用如圖，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。磁場垂直穿過粗金屬環(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)勢為E，則ab兩點(diǎn)間的電勢差為（）A．E/2B．E/3C．2E/3D．E

提升能力7.如右圖所示,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B14.如圖所示,固定于水平桌面上的金屬框架edcf,處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒ab擱在框架上可無摩擦滑動(dòng),此時(shí)abcd構(gòu)成一個(gè)邊長為L的正方形,棒的電阻為r,其余部分電阻不計(jì),開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.(1)若從t=0時(shí)刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,每秒鐘增量為k,同時(shí)保持棒靜止,求棒中的感應(yīng)電流.在圖上標(biāo)出感應(yīng)電流方向.(2)在上述(1)情況中,始終保持棒靜止,當(dāng)t=t1秒時(shí),需加在垂直于棒的水平拉力為多大?(3)若從t=0時(shí)刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小,當(dāng)棒以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流.則磁感應(yīng)強(qiáng)度怎樣隨時(shí)間變化(寫出B與t的關(guān)系式)?解析:(1)電流方向adcba方向;

感應(yīng)電動(dòng)勢E==kS=kL2

感應(yīng)電流

(2)t=t1時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=B0+kt,

外力大小F=FB=(B0+kt1)kL3/r.

(3)要使棒不產(chǎn)生感應(yīng)電流,即要回路abcd中磁通量不變.即BL(L+vt)=B0L2,例4：如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，并且以△B/△