第五节电磁感应现象的两类情况(上课用).ppt

4、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆环的电阻为细金属圆环电阻的一半。磁场垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应随时间均匀变化时，在粗环里产生的感应电动势为E，则ab两点间的电势差为（ ） A．E/2 B．E/3 C．2E/3 D．E 5、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增大时，小球将（ ） A、沿顺时针方向运动 B、沿逆时针方向运动 C、在原位置附近往复运动 D、仍然保持静止状态 * * * 正极 负极 电源 + + 作用：从功、能方面来看，由于非静电力克服电场力做功；从而将其他形式的能转化为电势能。 复习巩固： 思考： 从功、能方面来看电源的作用是什么？ F电 F非 对于干电池： F非：是化学作用； 能量转化：E化 E电 说明：电路中电动势的作用实际上是某种非静电力对自由电荷的作用。 开关闭合（断开），或改变滑动片的位置。 导体切割磁感线。 感生电动势 由磁场变化引起的电动势 思考3：以下两种电磁感应现象中，哪部分导体相当于电源？ 动生电动势 由导体运动引起的电动势 探究： 如图所示，导体环处于磁场越来越强的磁场中. 问： (1)环中的感应电流的方向？ 顺时针 一、电磁感应现象中的感生电场 (2)如果环有个小缺口而不闭合，有感应电流吗？ 有感应电动势吗？如果有，正电荷聚在哪一端？ 哪一端相当于电源的正极？　 A B A端 (3)猜想推动导体环中的自由电荷定向运动形成电源电极的是什么力？ 麦克斯韦认为：变化的的磁场能在周围空间激发电场,这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，把它叫做感生电场。即是感生电场对自由电荷的电场力推动自由电荷定向运动，形成电源电极。 感生电场 A B A B + + - Ei 2、感生电动势：由感生电场（涡流电场）产生的电动势称为感生电动势。它的方向与感应电流方向相同。 1、感生电场（涡流电场)： 变化的磁场在其周围空间激发的一种电场。 一、电磁感应现象中的感生电场 (4)如果是塑料环，有感应电流吗？ 有感应电动势吗？ 有感生电场吗？ 3、感生电场是否存在只取决于有无磁场变化.与是否存在导体及是否存在闭合电路无关。 思考： 当B增大时，如何来判断感生电场（涡流电场）的方向呢？ 磁场变强 B 金属圆环 感生电场线 I 4、感生电场的方向与感应电流方向相同 判断方法：类似感应电流的判断方法（楞次定律） 5、感生电动势中的非静电力是感生电场对电荷的作用力。 + 如图：绝缘管内壁光滑，一带正电的小球静止于a点；当磁感应强度B增大时，问：带电小球将如何运动？ a 实际应用 电子感应加速器 穿过真空室内磁场的方向 由图知电子沿什么方向运动 要使电子沿此方向加速感生电场的方向如何 竖直向上 逆时针 顺时针 原磁场在增强，即电流在增大。 如果电子按如图方向运动被加速，电流该如何变化？ 长为L导体棒cd以速度v在磁感应强度为B的匀强磁场中向右匀速运动。问题：(1)棒中有感应电流吗？有感应电动势吗？哪端电势高?正电荷堆在哪一端？ (2)如果给导体两端外接一个电阻R,导体棒中就会有感应电流。分析此时洛仑兹力对运动电荷的做功情况。 B V F V B c d Vi Fi F1 V1 FB 二、电磁感应现象中的洛伦兹力 V B c d 洛仑兹力分力作为非静电力克服静电力把正电荷从负极搬运到正极，把其它能转化电能；另一个分力做负功消耗其它能。洛仑兹力没有做功，但实现了能量的转化 动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关。 F洛 ＋＋ - - - v E F电 即：E＝BLV 当：F电=F洛时，有： 当： qE=qvB=qU/L U=Ed=BvL 结论：与法拉第电磁感应定律得到的结果一致 2、动生电动势大小的推导过程： 二、电磁感应现象中的洛伦兹力 1、动生电动势： 由于导体运动而产生的感应电动势叫动生电动势 由右手定则或楞次定律判定 由楞次定律判断 方向判断方法 做切割磁感线运动的导体 处于变化磁场中的线圈部分 回路中相当于电源的部分 由E=Blvsinθ或E=nΔφ/Δt计算 由E=nΔφ/Δt计算 大小计算方法 与导体中自由电荷所受洛伦兹力有关 感生电场对自由电荷的电场力　　 移动电荷的非静电力 导体做切割磁感线运动 磁场的变化 产生原因 动生电动势 感生电动势 小结： 1、如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（ ） A、磁场变化时，会在在空间中激发一种电场 B、使电荷定向移动形成电流的力是磁场力 C、使电荷定向移动形成电流的力是电场力 D、以上说法都不对 AC 磁场变强 2．