电磁感应现象的两类情况
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电磁感应现象的两类情况
静电场
感生电场
感生电场的应用实例
例题
2、如图所示，匀强磁场的磁感强度B随时间均匀增 加，其变化率为k。一电量为+q的电荷在垂直于B的 平面做半径为r圆周运动。试求电荷运动一周其动能
的增量。 B
解：根据法拉第电磁感应定律，在
电荷运动的圆周，电动势的大小为
E SB r2k
+q
t t
电荷动能增量等于感生电场对它所做的功
E ld B 0.1 V
t
t
回路的总长度为5 m， 因此回路的总电阻为R=5λ=0.5 Ω， 电流为
I E 0.2 A R
根据楞次定律，回路中的电流方向是顺时针方向
（3）前2s电流为零，后2s，有恒定电流，焦耳热为
Q I 2Rt 0.04 J
电动势种类
小结
动生电动势： 洛伦兹力提供非静电力
1. 动生电动势
➢ 已知：导线切割磁感线产生感应电动势
➢ 问题：非静电力的来源？大小？
➢ 当导体棒在磁场中运动时， 棒内自由电荷要受到洛伦 兹力作用，在洛仑兹力作 用下电荷向M端运动，使M 端和N端出现了等量异种 电荷，产生电势差。
+ B
+
+
M+ ++
+
+
+
+
v +
++Fm++
+ ++
+ +
+ +
+ +
解：OA做切割磁感线运动， 电动势为
E
Bl
l
2
1 2
Bl 2
4.5 电磁感应现象的两类情况
V
电能
内能
结论：克服安培力做了多少功，就产生多少电能； 若电路是纯电阻电路，转化过来的电能将全部转化 为电阻的内能。
磁场变强
B
4、感生电动势中的非静电力： 是感生电场对自由电荷的作用力。
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
4、感生电动势中的非静电力： 是感生电场对自由电荷的作用力。
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？
E感
+
a
F
5、感生电动势中的能量转化：
磁场变强
E磁场
E电
注意：若电路是纯电阻电路，转 化过来的电能也将全部转化为电 阻的内能
二、电磁感应现象中的洛仑兹力
1、动生电动势：指导体切割磁 感线产生的电动势。
思考：
导体棒向右运动切割磁感线 时，导体棒就相当于电源； 哪么此时C、D两端中哪端相 当于电源的正极？
＋＋
v
F洛
- -
思考： 动生电动势中的能量转化
光滑导轨上架一个直导体棒MN，若MN以初速V 向右运动，MN长为L,不计其他电阻，试分析： M
（1）导体MN的运动情况？ （2）MN向右运动过程中， 电路中的能量转化情况？
R
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
×× ×× ×× ×× ×× N
4.5 电磁感应现象的两类情况
4.5 电磁感应现象的两类情况
感生电动势 动生电动势
思考：以下两种电磁感应现象中，哪部分导体相当于电源？哪一
种作用扮演了非静电力的角色 ？
高中物理 4.5电磁感应现象的两类情况详解
高中物理| 4.5电磁感应现象的两类情况详解电磁感应产生电磁感应现象有感生电动势和动生电动势两类问题。
感生电场19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出：变化的磁场在周围空间激发电场，我们把这种电场叫感生电场．感生电动势由感生电场使导体产生的电动势叫感生电动势。
（1）产生如图所示，当磁场变化时，产生感生电场，感生电场的电场线是与磁场垂直的曲线。
如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力作用下定向移动而产生感应电流，或者说导体中产生了感生电动。
（2）方向：闭合环形回路(可假定存在)的电流方向就是感生电动势的方向，根据楞次定律和右手定则确定。
（3）作用感生电动势在电路中的作用就是充当电源，其电路就是内电路，当它与外电路连接后就会对外电路供电。
变化的磁场在闭合导体所在空间产生电场，导体内自由电荷在电场力作用下产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势。
由此可见，感生电场就相当于电源内部的所谓的非静电力，对电荷产生力的作用。
动生电动势1.动生电动势：导体在磁场中做切割磁感线运动时产生的电动势。
2.产生原因导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生动生电动势，它是由于导体中自由电子受到洛伦兹力作用引起的．使自由电子做定向移动的非静电力就是洛伦兹力。
如图所示，一条直导线CD在匀强磁场B中以速度v向右运动，并且导线CD与B、v的方向互相垂直。
由于导体中的自由电子随导体一起以速度v运动，因此每个电子受到的洛伦兹力为F＝evB，F的方向竖直向下，在F的作用下自由电子沿导体向下运动，使导体下端出现过剩的负电荷，导体上端出现过剩的正电荷，结果是C端的电势高于D端的电势，出现由C端指向D端的静电场，此电场对电子的作用力F′是向上的，与洛伦兹力的方向相反。
随着导体两端正、负电荷的积累，场强不断增强，当作用到自由电子上的静电力与洛伦兹力互相平衡时，C、D两端便产生了一个稳定的电势差。
总之：洛伦兹力是产生动生电动势的原因，即洛伦兹力是产生动生电动势的非静电力。
高考物理压轴题之电磁感应现象的两类情况(高考题型整理,突破提升)及详细答案
5s时拉力F的功率为：P=Fv
代入数据解得：P=1W
棒MN最终做匀速运动，设棒最大速度为vm，棒受力平衡，则有：
代入数据解得:
(2)解除棒PQ后，两棒运动过程中动量守恒，最终两棒以相同的速度做匀速运动，设速度大小为v′，则有：
设从PQ棒解除锁定，到两棒达到相同速度，这个过程中，两棒共产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律可得：
（1）前2s时间内流过MN杆的电量（设EF杆还未离开水平绝缘平台）；
（2）至少共经多长时间EF杆能离开平台。
【答案】（1）5C；（2）4s
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）t=2s内MN杆上升的距离为
此段时间内MN、EF与导轨形成的回路内，磁通量的变化量为
产生的平均感应电动势为
产生的平均电流为
流过MN杆的电量
（1）导线框匀速穿出磁场的速度；
（2）导线框进入磁场过程中产生的焦耳热；
（3）若在导线框进入磁场过程对其施加合适的外力F则可以使其匀加速地进入磁场区域，且之后的运动同没施加外力F时完全相同。请写出F随时间t变化的函数表达式.
【答案】(1)2m/s (2)0.15J (3)F=0.75-1.25t(0<t<0.4s)
联立①②③式பைடு நூலகம்得: ④
（2）设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆的电流为I，根据欧姆定律：I= ⑤
式中R为电阻的阻值．金属杆所受的安培力为： ⑥
因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得：F–μmg–f=0⑦
联立④⑤⑥⑦式得:R=
5．如图所示空间存在有界匀强磁场，磁感应强度B=5T，方向垂直纸面向里，上下宽度为d=0.35m.现将一边长L=0.2m的正方形导线框自磁场上边缘由静止释放经过一段时间，导线框到达磁场下边界，之后恰好匀速离开磁场区域.已知导线框的质量m=0.1kg，电阻 .（g取10m/s2)求:
代入数据解得：P=1W
棒MN最终做匀速运动，设棒最大速度为vm，棒受力平衡，则有：
代入数据解得:
(2)解除棒PQ后，两棒运动过程中动量守恒，最终两棒以相同的速度做匀速运动，设速度大小为v′，则有：
设从PQ棒解除锁定，到两棒达到相同速度，这个过程中，两棒共产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律可得：
（1）前2s时间内流过MN杆的电量（设EF杆还未离开水平绝缘平台）；
（2）至少共经多长时间EF杆能离开平台。
【答案】（1）5C；（2）4s
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）t=2s内MN杆上升的距离为
此段时间内MN、EF与导轨形成的回路内，磁通量的变化量为
产生的平均感应电动势为
产生的平均电流为
流过MN杆的电量
（1）导线框匀速穿出磁场的速度；
（2）导线框进入磁场过程中产生的焦耳热；
（3）若在导线框进入磁场过程对其施加合适的外力F则可以使其匀加速地进入磁场区域，且之后的运动同没施加外力F时完全相同。请写出F随时间t变化的函数表达式.
【答案】(1)2m/s (2)0.15J (3)F=0.75-1.25t(0<t<0.4s)
联立①②③式பைடு நூலகம்得: ④
（2）设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆的电流为I，根据欧姆定律：I= ⑤
式中R为电阻的阻值．金属杆所受的安培力为： ⑥
因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得：F–μmg–f=0⑦
联立④⑤⑥⑦式得:R=
5．如图所示空间存在有界匀强磁场，磁感应强度B=5T，方向垂直纸面向里，上下宽度为d=0.35m.现将一边长L=0.2m的正方形导线框自磁场上边缘由静止释放经过一段时间，导线框到达磁场下边界，之后恰好匀速离开磁场区域.已知导线框的质量m=0.1kg，电阻 .（g取10m/s2)求:
电磁感应现象的两类情况 课件
由电荷的电场 静电力
力
导体中自由电 荷所受洛伦兹 力沿导体方向 的分力
感生电动势
动生电动势
回路中相当于电 处于变化磁场中 做切割磁感线运动的导
源的部分
的线圈部分
体
通常由右手定则判断，也 方向判断方法 由楞次定律判断
可由楞次定律判断
大小计算方法
由 E＝nΔΔΦt 计算
通常由 E＝Blvsinθ 计算， 也可由 E＝nΔΔΦt 计算
3．感生电场可用电场线形象描述，但感生电场的电场 线是闭合曲线，所以感生电场又称为涡旋电场．这一点与 静电场不同，静电场的电场线不闭合．
4．感生电场可以对带电粒子做功，可使带电粒子加速 和偏转．
二、感生电动势与动生电动势的对比
感生电动势 动生电动势
产生原因
导体做切割磁 磁场的变化
感线运动
感生电场对自 移动电荷的非
3．感生电场的方向 磁场变化时，垂直磁场的闭合环形回路(可假定 存在)中 感应电流 的方向就表示感生电场的方向.
电磁感应现象中的洛伦兹力
1.成因：导体棒做切割磁感线，导体棒中的自由电荷 随棒一起定向运动，并因此受到 洛伦兹力．
2．动生电动势 (1)定义：如果感应电动势是由于 导体运动 产生的， 它也叫做动生电动势． (2)非静电力：动生电动势中，非静电力是洛伦兹力 沿 导体棒方向的分力．
势 E2＝ΔΔΦt22＝ΔΔBt22S，由 ΔB1＝ΔB2，Δt2＝2Δt1，故 E1＝2E2， 由此可知，A 项正确．
答案：A
电磁感应中的能量转化与守恒
图中虚线为相邻两个匀强磁场区域 1 和 2 的边 界，两个区域的磁场方向相反且都垂直于纸面，磁感应强 度大小都为 B，两个区域的高度都为 L.一质量为 m、电阻 为 R、边长也为 L 的单匝矩形导线框 abcd，从磁场区域 上方某处竖直自由下落，ab 边
力
导体中自由电 荷所受洛伦兹 力沿导体方向 的分力
感生电动势
动生电动势
回路中相当于电 处于变化磁场中 做切割磁感线运动的导
源的部分
的线圈部分
体
通常由右手定则判断，也 方向判断方法 由楞次定律判断
可由楞次定律判断
大小计算方法
由 E＝nΔΔΦt 计算
通常由 E＝Blvsinθ 计算， 也可由 E＝nΔΔΦt 计算
3．感生电场可用电场线形象描述，但感生电场的电场 线是闭合曲线，所以感生电场又称为涡旋电场．这一点与 静电场不同，静电场的电场线不闭合．
4．感生电场可以对带电粒子做功，可使带电粒子加速 和偏转．
二、感生电动势与动生电动势的对比
感生电动势 动生电动势
产生原因
导体做切割磁 磁场的变化
感线运动
感生电场对自 移动电荷的非
3．感生电场的方向 磁场变化时，垂直磁场的闭合环形回路(可假定 存在)中 感应电流 的方向就表示感生电场的方向.
电磁感应现象中的洛伦兹力
1.成因：导体棒做切割磁感线，导体棒中的自由电荷 随棒一起定向运动，并因此受到 洛伦兹力．
2．动生电动势 (1)定义：如果感应电动势是由于 导体运动 产生的， 它也叫做动生电动势． (2)非静电力：动生电动势中，非静电力是洛伦兹力 沿 导体棒方向的分力．
势 E2＝ΔΔΦt22＝ΔΔBt22S，由 ΔB1＝ΔB2，Δt2＝2Δt1，故 E1＝2E2， 由此可知，A 项正确．
答案：A
电磁感应中的能量转化与守恒
图中虚线为相邻两个匀强磁场区域 1 和 2 的边 界，两个区域的磁场方向相反且都垂直于纸面，磁感应强 度大小都为 B，两个区域的高度都为 L.一质量为 m、电阻 为 R、边长也为 L 的单匝矩形导线框 abcd，从磁场区域 上方某处竖直自由下落，ab 边
4_5 电磁感应现象的两类情况
第五节电磁感应现象的两类情况素养目标定位※了解电磁感应两种情况下电动势的产生机理※※能够运用电磁感应规律熟练解决相关问题,素养思维脉络知识点1 电磁感应现象中的感生电场1．感生电场(1)产生英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出：__变化__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，我们把它叫做__感生电场__。
(2)特点感生电场线与磁场方向__垂直__。
感生电场的强弱与磁感应强度的__变化率__有关。
2．感生电动势(1)感生电场的作用感生电场对自由电荷的作用就相当于电源内部的非静电力。
(2)感生电动势磁场变化时，感应电动势是由__感生电场__产生的，它也叫感生电动势。
3．感生电场的方向磁场变化时，垂直磁场的闭合环形回路(可假定存在)中__感应电流__的方向就表示感生电场的方向。
知识点2 电磁感应现象中的洛伦兹力1．成因导体棒做切割磁感线运动，导体棒中的自由电荷随棒一起定向运动，并因此受到__洛伦兹力__。
2．动生电动势(1)定义：如果感应电动势是由于__导体运动__产生的，它也叫做动生电动势。
(2)非静电力：动生电动势中，非静电力是__洛伦兹力__沿导体棒方向的分力。
3．导体切割磁感线时的能量转化当闭合电路的一部分导体切割磁感线时，回路中产生感应电流，导体受到安培力的作用。
__安培力__阻碍导体的切割运动，要维持匀速运动，外力必须__克服安培力做功__，因此产生感应电流的过程就是__其他形式__的能转变为电能的过程。
思考辨析『判一判』(1)如果空间不存在闭合电路，变化的磁场周围不会产生感生电场。
( ×)(2)处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用。
( √)(3)感生电场就是感应电动势。
( ×)(4)动生电动势(切割磁感线产生的电动势)产生的原因是导体内部的自由电荷受到洛伦兹力的作用。
( √)(5)产生动生电动势时，洛伦兹力对自由电荷做了功。
电磁感应现象的两类情况
电压变换
通过改变原线圈和副线圈的匝数比，可以实现电压的升高或降低。当原线圈匝数多于副线圈时，输出电压低于输入电 压；反之，输出电压高于输入电压。
电流变换
变压器还可以实现电流的变换。当输出电压升高时，输出电流减小；反之，输出电压降低时，输出电流 增大。
电磁炉的工作原理
涡流效应
电磁炉的工作原理基于电磁感应 中的涡流效应。当电磁炉的线圈 通以高频交流电时，会在其下方 的金属锅底产生涡流，这个涡流 会使锅底迅速发热，从而加热食 物。
微观粒子中的电磁感应
粒子加速器中的电磁感应
01
粒子加速器利用电磁感应原理，通过交变磁场加速带电粒子，
实现高能物理研究。
粒子探测器中的电磁感应
02
粒子探测器利用电磁感应原理，检测带电粒子的运动轨迹和能
量，实现粒子物理实验的测量。
量子霍尔效应
03
在低温强磁场下，二维电子气表现出量子霍尔效应，其霍尔电
阻呈现量子化平台，与微观粒子中的电磁感应密切相关。
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律指出，感应电动 势的大小与穿过回路的磁通量的变化 率成正比。这一定律揭示了磁场变化 与感应电动势之间的定量关系。
磁通量变化率的计算：磁通量变化率 可以通过测量穿过回路的磁通量随时 间的变化来得到。这一测量可以通过 使用霍尔效应传感器等设备进行。
感生电动势的实例分析
转子与定子的相互作用
在发电机中，转子（通常是线圈）在定子（通常是磁铁）产生的磁场中旋转，使得线圈中 的磁通量发生变化，从而产生感应电动势。
整流与输出
发电机产生的感应电动势是交变的，需要经过整流器将其转换为直流电，然后通过输出端 输出给负载使用。
变压器的工作原理
互感现象
通过改变原线圈和副线圈的匝数比，可以实现电压的升高或降低。当原线圈匝数多于副线圈时，输出电压低于输入电 压；反之，输出电压高于输入电压。
电流变换
变压器还可以实现电流的变换。当输出电压升高时，输出电流减小；反之，输出电压降低时，输出电流 增大。
电磁炉的工作原理
涡流效应
电磁炉的工作原理基于电磁感应 中的涡流效应。当电磁炉的线圈 通以高频交流电时，会在其下方 的金属锅底产生涡流，这个涡流 会使锅底迅速发热，从而加热食 物。
微观粒子中的电磁感应
粒子加速器中的电磁感应
01
粒子加速器利用电磁感应原理，通过交变磁场加速带电粒子，
实现高能物理研究。
粒子探测器中的电磁感应
02
粒子探测器利用电磁感应原理，检测带电粒子的运动轨迹和能
量，实现粒子物理实验的测量。
量子霍尔效应
03
在低温强磁场下，二维电子气表现出量子霍尔效应，其霍尔电
阻呈现量子化平台，与微观粒子中的电磁感应密切相关。
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律指出，感应电动 势的大小与穿过回路的磁通量的变化 率成正比。这一定律揭示了磁场变化 与感应电动势之间的定量关系。
磁通量变化率的计算：磁通量变化率 可以通过测量穿过回路的磁通量随时 间的变化来得到。这一测量可以通过 使用霍尔效应传感器等设备进行。
感生电动势的实例分析
转子与定子的相互作用
在发电机中，转子（通常是线圈）在定子（通常是磁铁）产生的磁场中旋转，使得线圈中 的磁通量发生变化，从而产生感应电动势。
整流与输出
发电机产生的感应电动势是交变的，需要经过整流器将其转换为直流电，然后通过输出端 输出给负载使用。
变压器的工作原理
互感现象
电磁感应现象的两类情况
由于S的变化引起回路中 变化 非静电力就是洛仑兹力，由洛 仑兹力对运动电荷作用而产生 电动势
由于B的变化引起回路中 变化
变化磁场在它周围空间激发涡旋电场， 非静电力就是感生电场力，由感生电 场力对电荷作功而产生电动势 一般用楞次定律判断
非的 静来 电源 力 方向
动生电动势的产生： (1)由于 导体运动 产生的电动势叫动生电动势． (2)动生电动势大小： E＝Blv (B的方向与v的方向垂直)． (3)方向判断： 右手 定则．
感生电动势和动生电动势的区别
动生电动势
磁场不变，闭合电路的整体或局部
感生电动势
闭合回路的任何部分都不动，空
特 点 原因
在磁场中运动导致回路中磁通量的
【题目5】（多选）如图所示，电阻不计、间距为l的光滑平行金属导 轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左 端接一定值电阻R。质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受 到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属 棒速度v的关系是F=F0+kv（F0、k是常量），金属棒与导轨始终垂直 且接触良好。金属棒中感应电流为i，受到的安培力大小为FA，电阻R 两端的电压为UR，感应电流的功率为P，它们随时间t变化图像可能 正确的有：（ ）
静电场 E0 起源 由静止电荷激发 电场线为非闭合曲线 电 场 线 形 状 感生电场 Ek 由变化的磁场激发 电场线为闭合曲线
静电场为有源场
Ek 感生电场为无源场
对感生电场的理解
1.变化的磁场周围产生感生电场，与闭合电路是否存在无关.如果在变化
磁场中放一个闭合电路，自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动.
（3）均匀变化的磁场（电场）产生恒定的电场（磁场）
5--电磁感应现象的两类情况解析
练习2.下列说法正确的是 ( AB) A．磁场变化时会在空间激发电场 B．处于变化磁场中的导体中的自由电荷定向移动，是由 于受到感生电场的作用 C．感生电场就是感应电动势 D．以上说法都不对
动生电动势
导体切割磁感线
AB相当 于电源
二、理论探究动生电动势的产生. 1、动生电动势是怎样产生的？ 2、什么力充当非静电力？
电场力
力沿导体方向的分力
回路中相当于电源的 处于变化磁场中的线圈
做切割磁感线运动的导体
部分
部分
方向判断方法
由楞次定律判断
通常由右手定则判断，也可 由楞次定律判断
大小计算方法
由 E＝nΔΔΦt 计算
通常由 E＝Blvsinθ计算，也 可由 E＝nΔΔΦt 计算
例题3：美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬 绳发电实验，实验取得了部分成功．航天飞机在地球赤道 上空离地面约3000km处由东向西飞行，相对地面速度大约 为6.5×103m/s，从航天飞机上向地心发射一颗卫星，携带 一根长20km，电阻为800Ω的金属悬绳，使这根悬绳与地磁 场垂直，做切割磁感线运动．假定这一范围内的地磁场是 均匀的．磁感应强度为4×10－5T，且认为悬绳上各点的切 割速度和航天飞机的速度相同．根据理论设计，通过与电 离层(由等离子体组成)的作用，悬绳可以产生约3A的感应 电流，试求：
5 电磁感应现象的两类情况
1．知道感生电场的产生原因. 2．知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系. 3.通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知 识的良好品德.
在电磁感应现象中，引起磁通量变化的原因不同， 一般分为两种：一种是磁场不变，导体运动引起磁通量 变化而产生感应电动势，如下图甲所示；另一种是导体 不动，由于磁场变化引起磁通量变化而产生感应电动势， 如下图乙所示，请探究一下它们产生感应电动势的机 理．
电磁感应现象两类情况
第5节
电磁感应现象的两类情况
感生电场
1.变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产
生电场（19世纪60年代由麦克斯韦提出）。这个
电场就叫做感生电场。 2.磁场变化时，产生的感生电场的电场线是与磁
场方向垂直的曲线（方法遵循楞次定律）。
磁场变强
感生电场
3.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。 感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无关。
感生电场
练案 P7 第1小题
练案 P7
练案 P7
第3小题
第4小题
练案 P8
第1小题
动生电动势
1．导体在做切割磁感线运动时，导体内自由电荷 随导体在磁场中运动，受洛伦兹力而定向移动， 这样自由电荷在导体两端聚集，从而使导体两端 产生电势差（动生电动势） 2.若电路闭合，则电路中产生感应电流。 3.当电路不闭合时，切割磁感线的导体两端积聚 电荷，又在导体内产生附加电场，其他电荷在受 洛伦兹力的同时也受电场力作用，最终电荷受力 平衡时定向移动停止（离子速度选择器）
A．小球对玻璃圆环的压力一定不断增大
B．小球所受的磁场力一定不断增大 C．小球先逆时针减速，之后顺时针加速 D．磁场力对小球一直不做功
静电场与感生电场
静电场 起源 电场 线形 状 电场 的性 质 电荷
非闭合曲 线无旋场
感生电场 变化磁场
闭合曲线 有旋场
dB 0 dt
＋
保守力场 有源场
非保守力场 无源场
4.如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就
会在电场力的作用下定向移动，而形成感应电流；
如果导体不闭合，则导体中只产生电势差（感应
电动势），没有感应电流。
5.自由电荷受到的是感生电场对它的非静电力。
电磁感应现象的两类情况
感生电场
1.变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产
生电场（19世纪60年代由麦克斯韦提出）。这个
电场就叫做感生电场。 2.磁场变化时，产生的感生电场的电场线是与磁
场方向垂直的曲线（方法遵循楞次定律）。
磁场变强
感生电场
3.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。 感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无关。
感生电场
练案 P7 第1小题
练案 P7
练案 P7
第3小题
第4小题
练案 P8
第1小题
动生电动势
1．导体在做切割磁感线运动时，导体内自由电荷 随导体在磁场中运动，受洛伦兹力而定向移动， 这样自由电荷在导体两端聚集，从而使导体两端 产生电势差（动生电动势） 2.若电路闭合，则电路中产生感应电流。 3.当电路不闭合时，切割磁感线的导体两端积聚 电荷，又在导体内产生附加电场，其他电荷在受 洛伦兹力的同时也受电场力作用，最终电荷受力 平衡时定向移动停止（离子速度选择器）
A．小球对玻璃圆环的压力一定不断增大
B．小球所受的磁场力一定不断增大 C．小球先逆时针减速，之后顺时针加速 D．磁场力对小球一直不做功
静电场与感生电场
静电场 起源 电场 线形 状 电场 的性 质 电荷
非闭合曲 线无旋场
感生电场 变化磁场
闭合曲线 有旋场
dB 0 dt
＋
保守力场 有源场
非保守力场 无源场
4.如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就
会在电场力的作用下定向移动，而形成感应电流；
如果导体不闭合，则导体中只产生电势差（感应
电动势），没有感应电流。
5.自由电荷受到的是感生电场对它的非静电力。
电磁感应现象的两类情况
用单位长度电阻为 r0＝0.05 Ω/m 的导线绕制一个 n＝100 匝、边长 a ＝0.20 m 的正方形线圈，线圈两端与阻值 R＝16 Ω 的电阻连接构成闭合 回路，如图甲所示．线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面， 磁感应强度 B 的大小随时间变化的关系如图乙所示．求： (1)在 0～1.0×10－2 s 时间 内， 通过电阻 R 的电荷量； (2)1 min 内电流通过电阻 R 所产生的热量；
名师提醒
有些情况下，动生电动势和感生电动势具有相对性．例如，将条 形磁铁插入线圈中， 如果在相对磁铁静止的参考系内观察， 线圈运动， 产生的是动生电动势；如果在相对线圈静止的参考系中观察，线圈中 磁场变化，产生感生电动势．
例 1 如图所示，固定于水平桌面上的金属框架 cdef，处在竖直向 下的匀强磁场中，金属棒 ab 搁在框架上，可无摩擦滑动．此时 adeb 构成一个边长为 l 的正方形．棒的电阻为 r，其余部分电阻不计．开始 时磁感应强度为 B0. (1)若从 t＝0 时刻起， 磁感应强度均匀增加， 每秒增加 k，同时保持棒静止，求棒中的感应电 流大小和方向． (2)在上述(1)情况中，始终保持棒静止，当 t ＝t1 秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？
问题探究 2：一段导线在做切割磁感线运动时相当于一个电 源，什么力充当了“非静电力”的角色．
提示：洛伦兹力．
要点一
感生电动势与动生电动势的理解
1.对感生电场的理解 19 世纪 60 年代， 英国物理学家麦克斯韦在他的电磁理论中指出： 变 化的磁场能在周围空间激发电场，这种电场叫感生电场． (1)感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的． (2)感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无关． (3)感生电场的方向根据闭合电路(或假想的闭合电路)中感应电流的 方向确定．
电磁感应现象的两类情况
总结： 感生电动势在电路中的作用就是电源，其 电路就是内电路,当它与外电路连接后就 会对外电路供电. 感应电场（也叫感生电场）是产生感应 电流或感应电动势的原因,感应电场的方 向同样可由楞次定律判断.
14
二、洛伦兹力与动生电动势
15
理论分析：
× × × × × × ×
_× _ _
f f ×
×
× × ×
v
× × ×
_ _ _
f
× ×
17
二、洛伦兹力与动生电动势
一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源，这时非 静电力与洛伦兹力有关。由于导体运动而产生的电动 势叫动生电动势
动生电动势的大小：若导线与磁场垂直，则电动势大 小为
E Blv
18
动生电动势 特 点 原 因 非的 静来 电源 力 磁场不变，闭合电路的整 体或局部在磁场中运动导 致回路中磁通量的变化 由于S的变化引起 回路中变化
二、洛伦兹力与动生电动势
例3如图，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生 一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法 中正确的是（ AB ） A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生 电动势 B．动生电动势的产生与洛仑兹力有关 C．动生电动势的产生与电场力有关 D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一 样的
感生电动势 闭合回路的任何部分都不 动，空间磁场发生变化导 致回路中磁通量变化 由于B的变化引起 回路中变化 变化磁场在它周围空间激发 涡旋电场，非静电力就是感 生电场力，由感生电场力对 电荷作功而产生电动势 楞次定律判断
19
非静电力就是洛仑兹力， 由洛仑兹力对运动电荷 作用而产生电动势
方 向
右手定则
铁
芯
线圈
磁场 B 电 子 束
14
二、洛伦兹力与动生电动势
15
理论分析：
× × × × × × ×
_× _ _
f f ×
×
× × ×
v
× × ×
_ _ _
f
× ×
17
二、洛伦兹力与动生电动势
一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源，这时非 静电力与洛伦兹力有关。由于导体运动而产生的电动 势叫动生电动势
动生电动势的大小：若导线与磁场垂直，则电动势大 小为
E Blv
18
动生电动势 特 点 原 因 非的 静来 电源 力 磁场不变，闭合电路的整 体或局部在磁场中运动导 致回路中磁通量的变化 由于S的变化引起 回路中变化
二、洛伦兹力与动生电动势
例3如图，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生 一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法 中正确的是（ AB ） A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生 电动势 B．动生电动势的产生与洛仑兹力有关 C．动生电动势的产生与电场力有关 D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一 样的
感生电动势 闭合回路的任何部分都不 动，空间磁场发生变化导 致回路中磁通量变化 由于B的变化引起 回路中变化 变化磁场在它周围空间激发 涡旋电场，非静电力就是感 生电场力，由感生电场力对 电荷作功而产生电动势 楞次定律判断
19
非静电力就是洛仑兹力， 由洛仑兹力对运动电荷 作用而产生电动势
方 向
右手定则
铁
芯
线圈
磁场 B 电 子 束
高二物理电磁感应现象的两类情况
2．动生电动势与感生电动势的区别 (1)相当于电源的部分不同
由于导体运动而产生电动势时，运动部分的导体相当于
电源，而由于磁场变化产生感应电动势时，磁场穿过的线圈
部分相当于电源．
(2)ΔΦ的含义不同 导体运动产生的电动势，ΔΦ是由于导体线框本身的面 积发生变化而产生的，所以ΔΦ＝B·ΔS.而感生电动势，ΔΦ是 由于ΔB引起的，所以Φ＝ΔB· S.
变式迁移 1．某空间出现了如右图所示的闭合的电场，电场 线为一簇闭合曲线，这可能是( A．沿AB方向磁场在迅速减弱 )
B．沿AB方向磁场在迅速增加
C．沿BA方向磁场在迅速增加
D．沿BA方向磁场在迅速减弱
解析：根据电磁感应，闭合回路中的磁通量变化时，
使闭合回路中产生感应电流，该电流可用楞次定律判 断．根据麦克斯韦电磁理论，闭合回路中产生感应电流， 是因为闭合回路中受到了电场力的作用，而变化的磁场 产生电场，与是否存在闭合回路没有关系，故空间磁场
解析：当电动机拉力等于导体棒所受安培力与滑 动摩擦力之和时，速度最大为 vmax，由题知此时电动 机输出功率最大． B2l2vmax Pmax F＝ ＝μmg＋ vmax R 将已知数据代入得： 10v2max＋vmax－7.2＝0 解得 vmax＝0.8 m/s.全过程由能的转化和守恒定律： 1 P t＝Q＋μmgs＋ mv2max. 2 代入已知数据得：Q＝13.472 J. 答案：13.472 J
变化产生的电场方向，仍然可用楞次定律判断，四指环
绕方向即为感应电场的方向，由此可知A、C正确． 答案：AC
二、动生电动势 1．动生电动势原因分析 导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生动生电动势， 它是由于导体中自由电子受洛伦兹力作用而引起的． 如下图甲所示，一条直导线CD在匀强磁场B中以速度v 向右运动，并且导线 CD与B、v的方向垂 直．由于导体中的自 由电子随导体一起以 速度v运动，因此每 个电子受到的洛伦 兹力为F＝evB.
电磁感应现象的两类情况
1.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的. 2.感生电场的方向可由楞次定律判断.如图所示， 当磁场增强时，产生的感生电场是与磁场方向垂直且阻碍磁 场增强的电场. 3.感生电场提供了使电荷运动的非静电力. 磁场 激发感 感生电场驱动自 产生感 变化 → 生电场 → 由电荷定向移动 → 应电流 4.感生电动势大小：E＝nΔΔΦt .
C.当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上
向下看应为顺时针方向
D.当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上
向下看应为逆时针方向 解析：感生电场的电场线方向由楞次定律来判定.假
设垂直于磁场方向有一闭合环形回路.
B向上， 均匀增 大时
―楞―次→ 定律
回路中感 应电流的 磁场方向 向下
―安―培→ 定则
感生电动势和 重点 动生电动势的
计算
感生电动势和
难点
动生电动势产 生的原因分析
和理解
知识点一 电磁感应现象中的感生电场 提炼知识 1.感生电场 磁场变化时在空间激发的一种电场. 2.感生电动势 由感生电场产生的感应电动势. 3.感生电动势中的非静电力 感生电场对自由电荷的作用.
4.感应电场的方向 与所产生的感应电流的方向相同，可根据楞次定律 和右手定则判断.
A
B
C
D
解析：根据楞次定律，在前半个周期内，圆环内产
生的感应电流方向为顺时针，即通过 ab 边的电流方向为
由 b 指向 a，再根据左手定则判断，ab 边受到的安培力为
水平向左，即负方向.根据法拉第电磁感应定律，前半个
周期内 ab 中的电流为定值，则所受安培力也为定值.结合
选项可知 B 正确.
答案：B
判断正误 （1）变化的磁场周围一定存在感生电场，与是否存 在闭合电路无关.（ ） （2）恒定的磁场一定能在周围空间产生感生电场. （） （3）感生电动势在电路中的作用相当于电源电动 势，其电路相当于内电路.（ ） 答案：（1）√ （2）× （3）√
电磁感应现象的两类情况
小试牛刀
如图4.5-4甲所示，100匝的线圈(图中只画了2匝）两端A、 B与一个电压表相连．线圈内有垂直指向纸内方向的磁场， 线圈中的磁通量按图乙所示规律变化． （1）电压表的读数等于多少？ （2）请在线圈位置上标出感生电场的方向。 （3）A、B两端，哪端应该与电压表标+号的接线柱连接？
(1)50V
根据E=BLv=4.7×10-3×12.7×0.7×340 V=0.14 V. 根据右手定则可知，左侧机翼尖电势高.
小试牛刀
设图中的磁感应强度B=1T，平行导轨宽l=1m，金属棒 以1m/s速度帖着导轨向右运动，R=1Ω，其他电阻不 计． （1）运动的导线会产生感应电动势，相当于电源．用 电池等符号画出这个装置的等效电路图． （2）通过R的电流方向如何？大小等于多少？
第五节 电磁感应现象的两类情况
复习
+ + + +
+ + + + +
+
+
-
+
-
非静电力做功把其它形式的能转化为电能
电池：化学作用
非静电力
一、电磁感应现象中的感生电场
一个闭合电路静止于磁场中, 由于磁场强弱的变化,闭合电 路内产生了感应电动势. 这种情况下,哪一种作用是非 静电力?
感生电动势： 磁场变强
4∶1
2∶1
1、由于导体切割磁感线而产生的感应电 动势叫动生电动势. 2、动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关.
注意：动生电动势与洛伦兹力有关，但洛 伦兹力始终不做功.
小试牛刀
国庆阅兵时，我国的“飞豹FBC-1”型歼击轰 炸机在天安门上空沿水平方向自东向西呼啸而 过．该机的翼展为12.7米，北京地区地磁场的 -5 竖直分量为4.7×10 T，该机飞过天安门时的 速度为声速的0.7倍，求该机两翼尖间的电势 差．那端的电势比较高？
第四章 第5节 电磁感应现象的两类情况
解析：变化的磁场产生电场，处在其中的导体，其内部的 自由电荷在电场力作用下定向移动形成电流．
答案：AC
题型1
感生电动势的应用
【例 2】内壁光滑，水平放置的玻璃圆环内，有一直径略
小于环口直径的带正电小球，以速度 v0 沿逆时针方向匀速转动，
如图 4－5－4 所示，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感 应强度 B 随时间成正比增加的变化磁场，设运动过程中小球带 电量不变，则正确的是( )
下看沿顺时针方向，感生电场对电荷的作用力与电荷的运动方
向相反，所以小球先沿逆时针方向减速运动一段时间后沿顺时
针方向加速运动． 答案：C
【触类旁通】 2．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝 金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图 4－5－5 中甲
所示，当磁场的磁感应强度 B 随时间 t 如图乙变化时，下列选
t 的关系为 B＝kt，比例系数 k＝0.020 T/s. 一电阻不计的金属杆
可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直．在
t＝0 时刻，金属杆紧靠在 P、Q 端，在外力作用下，杆以恒定
的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在 t＝6.0 s 时金
属杆所受的安培力．
图 4－5－2
解：以 a 表示金属杆运动的加速度，在 t 时刻，金属杆与 1 2 初始位置的距离 L＝2at ，此时杆的速度 v＝at，面积 S＝Ll，感 ΔB ΔB kt＋Δt－kt 应电动势 E＝S ＋Blv，而 B＝kt， ＝ ＝k，回路 Δt Δt Δt E 的总电阻 R＝2Lr0，感应电流 I＝ ，作用于杆的安培力 F＝BlI， R 3k2l2 － 解得 F＝2 t，代入数据得 F＝1.44×10 3 N. r0
电磁感应现象中的两类情况概述
要使电子沿此方向加速， 感生电场的方向如何
顺 时 针
由感生电场引起的磁场方 向如何 竖直向下
原磁场在增强，即电流在 增大。
二、电磁感应现象中的洛伦兹力
思考与讨论
图4.5-3 导线切 割磁感线 产生 感应电动势， 这时的非静电力 与什么有关？
图4.5-3
当导体棒在匀强磁场B中 以速度v运动时，导体棒内部 的自由电荷（正电荷）要受 到洛伦兹力作用，在洛仑兹 力作用下电荷沿导线向C端定 向运动，使D端和C端出现了 等量异种电荷，D为负极（低 电势），C为正极（高电势） 则导体CD相当一个电源。
磁场变强
图4.5-1 磁场变化时产生了感应电 动势，谁是非静电力？ 感生电场对自由电荷的作用
扮演了非静电力的角色。
磁场变强
如何判断感生电场的方向？ 感生电场的方向类似感应电流方向， 用楞次定律和右手螺旋定则判断。
例题
电子感应加速器 逆 时 针
竖直向上
穿过真空室内磁场的方向 由图知电子沿什么方向加速
导线切割磁感线运动产生的感应电动势 ，这感应电动势叫做“动生电动势”， 这时的非静电力与洛伦兹力有关。
例如 ： 在电池中，非静电力是化学 作用，它使化学能转化为电势能；在 发电机中，非静电力是电磁作用，它 使机械能转化为电势能。
△电源电动势的作用是某种
非静电力对自由电荷的作用。
4
新课
一、电磁感应现象中的感生电场
磁场变强
图4.5-1 磁场变化时产生了感应电 动势，谁是非静电力？
〔英〕麦克斯韦认为， 磁场变化时会在周围空间 激发一种电场-----感生电场 闭合导体中的自由电荷在 感生电场下做定向运动 产生感应电流（或产生感 应电动势，这感应电动势 是由感生电场产生的，它 也叫做“感生电动势”）
电磁感应现象的两类情况
电磁感应现象的两类情况一、电磁感应现象中的感生电场1．感生电场麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，它与静电场不同，不是由电荷产生的，我们把它叫做感生电场。
2．感生电动势由感生电场产生的感应电动势。
3．感生电动势中的非静电力就是感生电场对自由电荷的作用。
4．感生电场的方向判断1．感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。
2．感生电场的方向可由楞次定律判断。
如图4-5-1所示，当磁场增强时，产生的感生电场是与磁场方向垂直且阻碍磁场增强的电场。
3．感生电场的存在与是否存在闭合电路无关。
1、某空间出现了如图4-5-2所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是()A．沿AB方向磁场在迅速减弱B．沿AB方向磁场在迅速增强C．沿BA方向磁场恒定不变D．沿BA方向磁场在迅速减弱2、(多选)下列说法中正确的是()A．感生电场由变化的磁场产生B．恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场C．感生电场的方向也同样可以用楞次定律和安培定则来判定D．感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定是沿逆时针方向3、如图4-5-3所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将()A．不变B．增加C．减少D．以上情况都可能4、如图2所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于圆环直径的带正电的小球，以速率v0沿逆时针方向匀速转动(俯视)，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场．若运动过程中小球带电荷量不变，那么()A．小球对玻璃圆环的压力一定不断增大B．小球所受的磁场力一定不断增大C．小球先沿逆时针方向减速运动，过一段时间后沿顺时针方向加速运动D．磁场力对小球一直不做功二、电磁感应现象中的洛伦兹力1．动生电动势由于导体切割磁感线运动而产生的感应电动势。
2．动生电动势中的“非静电力”自由电荷因随导体棒运动而受到洛伦兹力，非静电力与洛伦兹力有关。
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《电磁感应现象 的两类情况》
教 学 目 标
（一）知识与技能 1．知道感生电场。 2．知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。 （二）过程与方法 通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深 度，同时提高学习物理的兴趣。 （三）情感、态度与价值观 通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知识的 良好品德。 教学重点：感生电动势与动生电动势的概念。 教学难点：对感生电动势与动生电动势实质的理解。 教学方法：讨论法，讲练结合法 教学用具：多媒体课件
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电动势。
动生电动势的非静电力与洛伦兹力 有关。
探讨：
※洛伦兹力做功吗？
※能量是怎样转化的呢？ F2
-
洛伦兹力不做功，不提供 能量，只是起传递能量的 作用。即外力克服洛伦
U F洛 F1
ω
兹力的一个分量F2所 做的功，通过另一个 分量F1转化为感应电 流的能量
2.动生电动势的大小：
根据电动势的定义,电动势等于单位正电荷 从负极通过电源内部移动到正极非静电力所做 的功,作用在单位正电荷上的洛伦兹力为 F=F 洛/e=vB
则动生电动势为：E=FL=BLv 结论：与法拉第电磁感应定律得到势 感生电场:由变化的磁场激发的电场. 感生电动势:由感生电场产生的感应 电动势称为感生电动势. 动生电动势:由于导体运动而产生的 感应电动势.
2、感生电动势：由感生电场使导体产生的 电动势叫感生电动势（导线不动，磁场随 时间变化时在导线产生的感应电动势）
感生电动势的非静电力是感生电场 对电荷的作用。
分析与解答：电子带负电，它在电场中受力的 方向与电场的方向相反。本题中电子沿逆时针 方向运动，所以为使电子加速，产生的电场应 沿顺时针方向。 图中，磁场方向由下向上。根据楞次定律，为 使真空室中产生顺时针方向的感生电场，磁场 应该由弱变强。也就是说，为使电子加速，电 磁铁中的电流应该由小变大。
练习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（ ） AC 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
磁场变强
练习2.如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将 产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说 法中正确的是（ ） AB A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势 B．动生电动势的产生与洛仑兹力有关 C．动生电动势的产生与电场力有关 D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的
一、电磁感应现象中的感生电场 1、感生电场：变化的磁场在其周围空间激发的 电场称为感生电场。
注：静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场电场线是 由正电荷出发，终于负电荷，电场线是不闭合的，而 感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。
磁场变强
思考：如何确定感生电场 的方向？
感生电场的方向与感应电流的方向相同。
复习
1.什么是电源？
电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。
2.什么是电动势？
如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么W与 q的比值，叫做电源的电动势。 3.干电池中的非静电力是什么？ 化学作用。
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。
思考： 在电磁感应现象中，哪一种作 用扮演了非静电力的角色 ？
思考与讨论
讨论结果：
1．导体中自由电荷（正电荷）具有水平方向的 速度，由左手定则可判断受到沿棒向上的洛伦兹 力作用，其合运动是斜向上的。 2．自由电荷不会一直运动下去。因为C、D两端聚 集电荷越来越多，在CD棒间产生的电场越来越强， 当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动。 3．C端电势高。 4．导体棒中电流是由D指向C的。
教 学 目 标
（一）知识与技能 1．知道感生电场。 2．知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。 （二）过程与方法 通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深 度，同时提高学习物理的兴趣。 （三）情感、态度与价值观 通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知识的 良好品德。 教学重点：感生电动势与动生电动势的概念。 教学难点：对感生电动势与动生电动势实质的理解。 教学方法：讨论法，讲练结合法 教学用具：多媒体课件
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电动势。
动生电动势的非静电力与洛伦兹力 有关。
探讨：
※洛伦兹力做功吗？
※能量是怎样转化的呢？ F2
-
洛伦兹力不做功，不提供 能量，只是起传递能量的 作用。即外力克服洛伦
U F洛 F1
ω
兹力的一个分量F2所 做的功，通过另一个 分量F1转化为感应电 流的能量
2.动生电动势的大小：
根据电动势的定义,电动势等于单位正电荷 从负极通过电源内部移动到正极非静电力所做 的功,作用在单位正电荷上的洛伦兹力为 F=F 洛/e=vB
则动生电动势为：E=FL=BLv 结论：与法拉第电磁感应定律得到势 感生电场:由变化的磁场激发的电场. 感生电动势:由感生电场产生的感应 电动势称为感生电动势. 动生电动势:由于导体运动而产生的 感应电动势.
2、感生电动势：由感生电场使导体产生的 电动势叫感生电动势（导线不动，磁场随 时间变化时在导线产生的感应电动势）
感生电动势的非静电力是感生电场 对电荷的作用。
分析与解答：电子带负电，它在电场中受力的 方向与电场的方向相反。本题中电子沿逆时针 方向运动，所以为使电子加速，产生的电场应 沿顺时针方向。 图中，磁场方向由下向上。根据楞次定律，为 使真空室中产生顺时针方向的感生电场，磁场 应该由弱变强。也就是说，为使电子加速，电 磁铁中的电流应该由小变大。
练习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（ ） AC 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
磁场变强
练习2.如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将 产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说 法中正确的是（ ） AB A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势 B．动生电动势的产生与洛仑兹力有关 C．动生电动势的产生与电场力有关 D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的
一、电磁感应现象中的感生电场 1、感生电场：变化的磁场在其周围空间激发的 电场称为感生电场。
注：静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场电场线是 由正电荷出发，终于负电荷，电场线是不闭合的，而 感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。
磁场变强
思考：如何确定感生电场 的方向？
感生电场的方向与感应电流的方向相同。
复习
1.什么是电源？
电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。
2.什么是电动势？
如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么W与 q的比值，叫做电源的电动势。 3.干电池中的非静电力是什么？ 化学作用。
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。
思考： 在电磁感应现象中，哪一种作 用扮演了非静电力的角色 ？
思考与讨论
讨论结果：
1．导体中自由电荷（正电荷）具有水平方向的 速度，由左手定则可判断受到沿棒向上的洛伦兹 力作用，其合运动是斜向上的。 2．自由电荷不会一直运动下去。因为C、D两端聚 集电荷越来越多，在CD棒间产生的电场越来越强， 当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动。 3．C端电势高。 4．导体棒中电流是由D指向C的。