山东省泰安第一中学高中物理人教版选修3-2课件：4.5 电磁感应现象的两类情况(共21张)
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高中物理人教版选修3-2课件：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
一 二
首 页
X 新知导学 Z 重难探究
INZHIDAOXUE
HONGNANTANJIU
D 当堂检测
ANGTANGJIANCE
练一练
如图所示,边长为 L 的正方形线圈与匀强磁场垂直, 磁感应强度为 B。当线圈按图示方向以速度 v 垂直 B 运动时,下列判断正确的是( ) A.线圈中无电流,φa=φb=φc=φd B.线圈中无电流,φa>φb=φd>φc C.线圈中有电流,φa=φb=φc=φd D.线圈中有电流,φa>φb=φd>φc
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5 电磁感应现象的两类情况
探究三
首 页
X 新知导学 Z 重难探究
INZHIDAOXUE
HONGNANTANJIU
D 当堂检测
ANGTANGJIANCE
探究一
探究二
名师精讲
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势。
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5 电磁感应现象的两类情况
探究三
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X 新知导学 Z 重难探究
INZHIDAOXUE
HONGNANTANJIU
D 当堂检测
ANGTANGJIANCE
探究一
探究二
探究一对感生电动势的理解 问题导引
著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置 :一块绝缘圆板可绕其 中心的光滑轴自由转动,在圆板的中部有一个线圈,圆板的四周固定着一圈 带电的金属小球,如图所示。当线圈接通电源后,发现圆板转动起来。请思 考圆板转动起来的原因是什么 ?
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高二物理人教版选修3-2课件：第四章 5 电磁感应现象的两类情况
径 CD始终与MN 垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场 为止，下列结论正确的是( )
1 2 3
A.感应电流方向不变
B.CD段直导线始终不受安培力 C.感应电动势最大值Em＝Bav 1 D.感应电动势平均值 E ＝4πBav 解析 在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的 磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向始 终为逆时针方向，A正确.
例3
如图4所示，导轨OM和ON都在纸面内，导体AB可
在导轨上无摩擦滑动，若AB以5 m/s的速度从O点开始沿 导轨匀速右滑，导体与导轨都足够长，它们每米长度的 电阻都是0.2 Ω，磁场的磁感应强度为0.2 T.问：
图4
(1)3 s末夹在导轨间的导体长度是多少？此时导体切割磁
感线产生的感应电动势多大？回路中的电流为多少？ 解析 夹在导轨间的部分导体切割磁感线产生的电动势
四、导体棒转动切割磁感线产生感应电动势的计算
例4
长为l的金属棒ab以a点为轴在垂直于匀强磁场的平
面内以角速度ω做匀速转动，如图5所示，磁感应强度为 B.求：
图5
(1)金属棒ab的平均速率；
解析 va＋vb 0＋ωl 1 金属棒 ab 的平均速率 v ＝ 2 ＝ 2 ＝2ωl
1 答案 2ωl
(2)a、b两端的电势差；
1 2 解析 a、b 两端的电势差：Uab＝E＝Bl v ＝2Bl ω
1 2 答案 2Bl ω
(3)经时间Δt金属棒ab所扫过面积中磁通量为多少？此过
程中平均感应电动势多大？
解析 经时间Δt金属棒ab所扫过的扇形面积为ΔS，则： 12 12 1 2 ΔS＝2l θ＝2l ωΔt，ΔΦ＝BΔS＝2Bl ωΔt. 由法拉第电磁感应定律得： 1 2 Bl ωΔt 2 ΔΦ 1 2 E ＝ Δt ＝ Δt ＝2Bl ω. 1 2 1 2 答案 2Bl ωΔt 2Bl ω
1 2 3
A.感应电流方向不变
B.CD段直导线始终不受安培力 C.感应电动势最大值Em＝Bav 1 D.感应电动势平均值 E ＝4πBav 解析 在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的 磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向始 终为逆时针方向，A正确.
例3
如图4所示，导轨OM和ON都在纸面内，导体AB可
在导轨上无摩擦滑动，若AB以5 m/s的速度从O点开始沿 导轨匀速右滑，导体与导轨都足够长，它们每米长度的 电阻都是0.2 Ω，磁场的磁感应强度为0.2 T.问：
图4
(1)3 s末夹在导轨间的导体长度是多少？此时导体切割磁
感线产生的感应电动势多大？回路中的电流为多少？ 解析 夹在导轨间的部分导体切割磁感线产生的电动势
四、导体棒转动切割磁感线产生感应电动势的计算
例4
长为l的金属棒ab以a点为轴在垂直于匀强磁场的平
面内以角速度ω做匀速转动，如图5所示，磁感应强度为 B.求：
图5
(1)金属棒ab的平均速率；
解析 va＋vb 0＋ωl 1 金属棒 ab 的平均速率 v ＝ 2 ＝ 2 ＝2ωl
1 答案 2ωl
(2)a、b两端的电势差；
1 2 解析 a、b 两端的电势差：Uab＝E＝Bl v ＝2Bl ω
1 2 答案 2Bl ω
(3)经时间Δt金属棒ab所扫过面积中磁通量为多少？此过
程中平均感应电动势多大？
解析 经时间Δt金属棒ab所扫过的扇形面积为ΔS，则： 12 12 1 2 ΔS＝2l θ＝2l ωΔt，ΔΦ＝BΔS＝2Bl ωΔt. 由法拉第电磁感应定律得： 1 2 Bl ωΔt 2 ΔΦ 1 2 E ＝ Δt ＝ Δt ＝2Bl ω. 1 2 1 2 答案 2Bl ωΔt 2Bl ω
高中物理(人教版·选修3-2)配套课件 第4章 第5节电磁感应现象的两类情况
• (2)感生电场是电场的一种形式，是客观存在的一种特殊物质。
...
• (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。
...
• 如图所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有 一带负电的静止小球，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．30mV
B．3mV
• C．0.3mV
D．0.03mV
• 答案：C
• 解析：鸽子两翅展开可达30cm左右，所以E＝BLv＝0.5×10－ 4×0.3×20V＝0.3Байду номын сангаасV。
• 二、电磁感应现象中的能量转化与守恒
...
成才之路 ·物理
人教版 ·选修3-2
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
...
第四章
电磁感应
...
第四章
第五节 电磁感应现象的两类情况
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理 4 重点难点突破
...
5 课堂知识构建
6 考点题型设计
7 易错案例剖析 8 课时作业
...
学习目标定位
...
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
...
课堂情景切入
• 在种电是磁磁感场应不现变象，中导，体引运起动磁引通起量磁变通化量的变原化因而不产同生，感一应. .般电. 分动为势两，种如：下一图
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。
...
• (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。
...
• 如图所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有 一带负电的静止小球，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．30mV
B．3mV
• C．0.3mV
D．0.03mV
• 答案：C
• 解析：鸽子两翅展开可达30cm左右，所以E＝BLv＝0.5×10－ 4×0.3×20V＝0.3Байду номын сангаасV。
• 二、电磁感应现象中的能量转化与守恒
...
成才之路 ·物理
人教版 ·选修3-2
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
...
第四章
电磁感应
...
第四章
第五节 电磁感应现象的两类情况
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理 4 重点难点突破
...
5 课堂知识构建
6 考点题型设计
7 易错案例剖析 8 课时作业
...
学习目标定位
...
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
...
课堂情景切入
• 在种电是磁磁感场应不现变象，中导，体引运起动磁引通起量磁变通化量的变原化因而不产同生，感一应. .般电. 分动为势两，种如：下一图
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。
人教版 高中物理选修3-2 第四章 4.5 电磁感应现象的两类情况课件(共29张PPT)
产生感应电流（感生电动势）
感生电动势的非 静电力是感生电 场对电荷的作用 力。
感生电场的方向类 似感应电流方向的 判定----安培定则
实际应用
电子感应加速器
竖直向上
逆 穿过真空室内磁场的方向 时 针 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 顺 时 由感生电场引起的磁场方 针 向如何 向下
而拉力 F 等于棒 ad 所受的安培力，即 mg＝BIl1
其中 B＝ΔΔBt ·t
②
感应电流由变化的磁场产生 I＝ER＝ΔΔΦt ·R1＝ΔΔBt ·lR1l2
①
③
所以由上述三式联立可得 t＝ml12gl2R·ΔΔBt ·ΔΔBt ＝10s
• 点评：本类问题中的恒量与变量必须分清楚，导 体不动，磁场发生变化，产生感生电动势，由于 变化率是定值，因此E、I均为恒量。
• 但ab杆受到的安培力随磁场的增强而增大，根据 力的变化判断出重物刚好离开地面的临界条件。
题型2 对动生电动势的理解及应用
如图 1，在竖直向下的磁感应强度为 B 的匀强磁场中，两根足够长的平行 光滑金属轨道 MN、PQ 固定在水平面内，相距为 L。一质量为 m 的导体棒 ab 垂直于 MN、PQ 放在轨道上，与轨道接触良好。轨道和导体棒的电阻均不计。
化率均匀地增大，求经过多长时间物体 m 刚好能离开地面？(g 取 10m/s2)
B B t t
F安
FT
FT=mg
I
FT
FT=F安=BIL 即：mg＝BIL G
楞次定律判感应电流的方向 左手定则判安培力的方向
F安
FT
FT=mg
I
FT
FT=F安=BIL
G
感生电动势的非 静电力是感生电 场对电荷的作用 力。
感生电场的方向类 似感应电流方向的 判定----安培定则
实际应用
电子感应加速器
竖直向上
逆 穿过真空室内磁场的方向 时 针 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 顺 时 由感生电场引起的磁场方 针 向如何 向下
而拉力 F 等于棒 ad 所受的安培力，即 mg＝BIl1
其中 B＝ΔΔBt ·t
②
感应电流由变化的磁场产生 I＝ER＝ΔΔΦt ·R1＝ΔΔBt ·lR1l2
①
③
所以由上述三式联立可得 t＝ml12gl2R·ΔΔBt ·ΔΔBt ＝10s
• 点评：本类问题中的恒量与变量必须分清楚，导 体不动，磁场发生变化，产生感生电动势，由于 变化率是定值，因此E、I均为恒量。
• 但ab杆受到的安培力随磁场的增强而增大，根据 力的变化判断出重物刚好离开地面的临界条件。
题型2 对动生电动势的理解及应用
如图 1，在竖直向下的磁感应强度为 B 的匀强磁场中，两根足够长的平行 光滑金属轨道 MN、PQ 固定在水平面内，相距为 L。一质量为 m 的导体棒 ab 垂直于 MN、PQ 放在轨道上，与轨道接触良好。轨道和导体棒的电阻均不计。
化率均匀地增大，求经过多长时间物体 m 刚好能离开地面？(g 取 10m/s2)
B B t t
F安
FT
FT=mg
I
FT
FT=F安=BIL 即：mg＝BIL G
楞次定律判感应电流的方向 左手定则判安培力的方向
F安
FT
FT=mg
I
FT
FT=F安=BIL
G
高中物理(人教版)选修3-2教学课件：第四章 5 电磁感应现象的两类情况
一、
电磁感应中的感生电场
知识精要 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.感生电场的方向可根据闭合电路(或假想的闭合电路)中感应 电流的方向判定(即感生电场的方向与感应电流的方向相同)。 思考探究 感生电场与静电场有何区别? 答案:感生电场的电场线是闭合曲线,是无源场,没有电势概念; 静电场的电场线是不闭合的,都发自正电荷(或无穷远),终止于无穷 远(或负电荷),有电势。
A.0
B. qkr2
������
1 2
C.2qkπr2
D.qkπr2
解析:设圆环所在回路感应电动势为 E,则由法拉第电磁感应定 律得 E= Δ������ =
答案:D
为 W=qE=qkπr2,故选项 D 正确。
Δ������������ 2,小球运动一周,感应电场对小球做功大小 =kS=k π r Δ������
二、
动生电动势
知识精要 1.动生电动势
由于导体棒做切割磁感线的运动,而在导体棒两端产生的感应 电动势,叫作动生电动势。如图所示,当导体棒 CD 在磁场中做切割 磁感线运动时,CD 间就会产生感应电动势。
2.感应电动势与动生电动势的对比 感应电动势 产生原因 移动电荷 的非静 电力 回路中相 当于电源 的部分 方向判断 方法 大小计算 方法 磁场的变化 感生电场对自由 电荷的电场力 处于变化磁场中 的线圈部分 由楞次定律判断 由 E=n ������t 计算
激趣诱思
如图所示是环保型手电筒(内由磁铁和线圈组成)的外形。环保 型手电筒不需要任何化学电池作为电源,不会造成由废电池引起的 环境污染。使用时只要将它来回摇晃 30 秒钟,手电简便可持续照明 3~5 分钟。
高二物理人教版选修3-2同步课件：4-5 电磁感应现象的两类情况
如下图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨 ab、cd 的间距 L1＝0.5m，金属棒 ad 与导轨左端 bc 的距离 L2＝ 0.8m，整个闭合回路的电阻为 R＝0.2Ω，匀强磁场的方向 竖直向下穿过整个回路．ad 杆通过细绳跨过定滑轮接一 个质量为 m＝0.04kg 的物体，不计一切摩擦，现使磁感应 ΔB 强度从零开始以 ＝0.2T/s 的变化率均匀地增大， 求经过 Δt 多长时间物体 m 刚好能离开地面？(g 取 10m/s2)
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 也叫感生电动势． 产生的， 它
答案：A
(2011· 金华十校高二期末)如图所示，等腰梯形内分布 着垂直纸面向外的匀强磁场，它的底边在 x 轴上且长为 3L，高为 L， 底角为 45° .有一边长也为 L 的正方形导线框 沿 x 轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在 t＝0 时 刻恰好位于如图所示的位置． 若以顺时针方向为导线框中 电流正方向， 在下面四幅图中能正确表示导线框中电流和 位移关系的是( )
解析：在第 1s 内，由楞次定律可判定电流为正，其产 ΔΦ1 ΔB1 生的感应电动势 E1＝ ＝ S；在第 2s 和第 3s 内，磁 Δt1 Δt1 场 B 不变化，线圈中无感应电流；在第 4s 和第 5s 内，B 减小，由楞次定律可判定，其电流为负，产生的感应电动 ΔΦ2 ΔB2S 势 E2＝ ＝ ， ΔB1＝ΔB2， 2＝2Δt1， E1＝2E2， 由 Δt 故 Δt2 Δt2 由此可知，A 项正确．
人教版高二物理选修3-2------4.5电磁感应现象的两类情况PPT课件
导体切割磁感线产生的电动势的大小与哪些因素有关?
磁感应强度、导体棒运动速度、导体棒的长度
它是通过什么力做功将其它形式的能转化为电能的?
是由于洛伦兹力对电荷做功
××
运动的导体CD就是一个电源，C为正极 ,正电荷受到洛伦兹力的作用,从D端搬 到C端,洛伦兹力就相当于电源中的非静
× F洛× ×L ×
×F电×
R1R2 64
UabIR12.4V 或 U abEIR 22.4V
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.
二、洛伦兹力与动生电动势 如图，导体棒CD在匀强磁场中运动。 ×C × ×
qU L开qvBU开BLv
3、导体棒哪端的电势比较高？ 据右手定则，C端电势高
4、如果用导线把C、D两端连到磁场外的用电器上，导体 棒中的电流是沿什么方向？ D到C
以上讨论不考虑自由电荷的热运动。
导体切割磁感线时也会产生电动势,该电动势产生的机理 是什么?
是由于导体棒中自由电子受到洛伦兹力而形成的
×
C×
×
×
× ×
×V
×
电力.
×× ××
× × D× ×
产生的动生电动势就是
×
×
×
C
×
EW洛FLqvBLBLv qq q
× F洛× ×L ×
××
× ×V
与法拉第电磁感应定律得到的结果一致×. F电× × ×
归纳
×× ××
1、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
人教版 高中物理选修3-2 第四章 4.5 电磁感应现象的两类情况课件(共29张PPT)
律判断
由 E＝nΔΔΦt 计算
通常由 E＝Blvsinθ 计算，也可由 E＝nΔΔΦt 计算
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• 3．感生电动势与动生电动势的对比
产生原因 移动电荷的非静 电力 回路中相当于电 源的部分
方向判断方法
大小计算方法
感生电动势
动生电动势
磁场的变化
导体做切割磁感线运动
感生电场对自由电荷 导体中自由电荷所受洛伦兹力沿导体
的电场力
方向的分力
处于变化磁场中的线 圈部分
做切割磁感线运动的导体
通常由右手定则判断，也可由楞次定 由楞次定律判断
〔变式 2〕两根和水平方向成 α 角的光滑平行金属导轨，上端接有可变电
阻 R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为 B，一
根质量为 m 的金属杆从轨道上由静止滑下，足够长的时间后，金属杆速度趋于
一个最大速度 vm，则 A．如果 B 增大，vm 将变大 B．如果 α 变大，vm 将变大 C．如果 R 变大，vm 将变大 D．如果 m 变小，vm 将变大
由 E＝nΔΔΦt 计算
通常由 E＝Blvsinθ 计算，也可由 E＝nΔΔΦt 计算
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• 3．感生电动势与动生电动势的对比
产生原因 移动电荷的非静 电力 回路中相当于电 源的部分
方向判断方法
大小计算方法
感生电动势
动生电动势
磁场的变化
导体做切割磁感线运动
感生电场对自由电荷 导体中自由电荷所受洛伦兹力沿导体
的电场力
方向的分力
处于变化磁场中的线 圈部分
做切割磁感线运动的导体
通常由右手定则判断，也可由楞次定 由楞次定律判断
〔变式 2〕两根和水平方向成 α 角的光滑平行金属导轨，上端接有可变电
阻 R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为 B，一
根质量为 m 的金属杆从轨道上由静止滑下，足够长的时间后，金属杆速度趋于
一个最大速度 vm，则 A．如果 B 增大，vm 将变大 B．如果 α 变大，vm 将变大 C．如果 R 变大，vm 将变大 D．如果 m 变小，vm 将变大
新人教版高中物理选修3-2 4.5电磁感应现象的两类情况课件
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( CD ) 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
小组讨论一：感应电动势和感应电流，哪一个更能反映电磁感应的 本质？ 【提示】 当穿过回路的磁通量发生变化时，回路中将产生感应电 动势，如果回路闭合，就会产生感应电流，而不论回路是否闭合，都有 感应电动势产生，但不一定有感应电流．所以感应电动势比感应电流更 能反映电磁感应的本质.
小组讨论二：什么是感生电场？感生电场与感应电流的关系是什 么？ 【提示】 当存在于某空间的磁场发生变化时，就会在此变化磁
方向判
断方法 大小计算方 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 通常由E＝Blvsin θ 计算，也可由 E＝n计算
由E＝n计算
典例精析
4．(多选)如图所示，两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接 阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒 和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，除电阻R 外其余电阻均不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则( AC )
要点回顾
知识点一：电磁感应现象中的感生电场 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．感生电场的方向 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．
小组讨论一：感应电动势和感应电流，哪一个更能反映电磁感应的 本质？ 【提示】 当穿过回路的磁通量发生变化时，回路中将产生感应电 动势，如果回路闭合，就会产生感应电流，而不论回路是否闭合，都有 感应电动势产生，但不一定有感应电流．所以感应电动势比感应电流更 能反映电磁感应的本质.
小组讨论二：什么是感生电场？感生电场与感应电流的关系是什 么？ 【提示】 当存在于某空间的磁场发生变化时，就会在此变化磁
方向判
断方法 大小计算方 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 通常由E＝Blvsin θ 计算，也可由 E＝n计算
由E＝n计算
典例精析
4．(多选)如图所示，两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接 阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒 和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，除电阻R 外其余电阻均不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则( AC )
要点回顾
知识点一：电磁感应现象中的感生电场 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．感生电场的方向 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．
人教版高二物理选修3-2第四章：4.5电磁感应现象的两类情况课件(共47张PPT)
★画出等效电路图
B甲
解：根据法拉第电 磁感应定律
根据闭合电路欧姆定律 写出该图像反映的关系式
B=（2+2t）T
例8、图中磁感应强度B=1T，平行导轨 宽L=1m，金属棒PQ以1m/s的速度贴着 导轨向右运动，R=1 Ω，其他电阻不计。 （1）画出这个装置的等效电路图 （2）通过R的电流方向如何？大小如何？ ★画出等效电路图
F
t
5．最终特征 匀速运动
F
6．两个极值
(1) v=0时,有最大加速度：
am
F
mg
m
(2) a=0时,有最大速度：
a F FB mg
m
F B2l2v g 0
m m(R r)
vm
(F
mg)(R
B2l2
r)
发电式单棒
7．稳定后的能量转化规律
F
Fvm
(BLvm )2 Rr
mgvm
1．电路特点 导体棒相当于电源，当速度
为v时，电动势E＝Blv
2．安培力的特点 安培力为阻力，并随速度增大而增大
FB
BIl
B Blv l ＝ B2l2v Rr Rr
v
3．加速度特点
v
加速度随速度增大而减小
vm
a F FB mg F B2l 2v g
m
m m(R r)
4．运动特点 a减小的加速运动 O
三、理论探究动生电动势的产生
思考与讨论
1、动生电动势是怎样产生的？
＋＋
2、什么力充当非静电力？
提示
※导体中的自由电荷受到
什么力的作用？
F电
-
F洛
※导体棒的哪端电势比较高？
--
高中物理选修3-2人教版课件：第四单元 5电磁感应现象的两类情况
是空间中磁场发生变化，与 是否存在闭合导体无关．
2．判断感生电场的方向时，可以先假设空间中存在 一个闭合导体环，在确定原磁场的方向及变化后，根据楞 次定律用右手螺旋定则判断出感应电流的方向， 即感生电 场的方向．
1．(多选)某空间出现了如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 )
拓展一 电磁感应现象中的感生电场
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，变化的磁场会在周围空间激发一种电场， 我们把这种电场叫作感生电场．
如图所示空间变化的 B 增强，那么就会在 B 的周围 产生一个感生电场 E.如果 E 处空间存在闭合导体，导体 中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动， 而产生感 应电流，或者说导体中产生感应电动势．
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． 根据麦克斯韦电磁场理论， 闭合回路中产生感应电流， 是因为闭合回路中磁通量发生的改变， 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
第四章
电磁感应
5 电磁感应现象的两类情况
学 习 目 标 重 点 难 点 1.知道感生电动势、动生电 重点 感生电动势 动势的概念．知道产生感生 和动生电动 势的计算. 电动势的非静电力是感生电 场的作用．产生动生电动势 难点 的非静电力与洛伦兹力有关. 感生电动势 2.会用楞次定律判断感生电 和动生电动 场的方向，用左手定则判断 势产生的原 洛伦兹力的方向. 因分析和理 3.知道电磁感应现象遵守能 解. 量守恒定律.
2．判断感生电场的方向时，可以先假设空间中存在 一个闭合导体环，在确定原磁场的方向及变化后，根据楞 次定律用右手螺旋定则判断出感应电流的方向， 即感生电 场的方向．
1．(多选)某空间出现了如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 )
拓展一 电磁感应现象中的感生电场
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，变化的磁场会在周围空间激发一种电场， 我们把这种电场叫作感生电场．
如图所示空间变化的 B 增强，那么就会在 B 的周围 产生一个感生电场 E.如果 E 处空间存在闭合导体，导体 中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动， 而产生感 应电流，或者说导体中产生感应电动势．
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． 根据麦克斯韦电磁场理论， 闭合回路中产生感应电流， 是因为闭合回路中磁通量发生的改变， 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
第四章
电磁感应
5 电磁感应现象的两类情况
学 习 目 标 重 点 难 点 1.知道感生电动势、动生电 重点 感生电动势 动势的概念．知道产生感生 和动生电动 势的计算. 电动势的非静电力是感生电 场的作用．产生动生电动势 难点 的非静电力与洛伦兹力有关. 感生电动势 2.会用楞次定律判断感生电 和动生电动 场的方向，用左手定则判断 势产生的原 洛伦兹力的方向. 因分析和理 3.知道电磁感应现象遵守能 解. 量守恒定律.
人教版高中物理选修3-2课件：4.5电磁感应现象的两类情况(人教)
3.对动生电动势中电荷所受洛伦兹力的理解
(1)运动导体中的自由电子，不仅随导
体以速度v运动，而且还沿导体以速度u做定
向移动，如图4－5－5所示。因此，导体中的
电子的合速度v合等于v和u的矢量和，所以电 子受到的洛伦兹力为F合＝ev合B，F合与合速 度v合垂直。
图4－5－5
(2)从做功角度分析，由于F合与v合垂直，它对电子不 做功，更具体地说，F合的一个分量是F1＝evB，这个分力 做功，产生动生电动势。F合的另一个分量是F2＝euB，阻 碍导体运动，做负功。可以证明两个分力F1和F2所做功的 代数和为零。结果仍然是洛伦兹力并不提供能量，而只是 起传递能量的作用，即外力克服洛伦兹力的一个分力F2所 做的功通过另一个分力F1转化为能量。
[思路点拨] 解答本题时应注意以下两点： (1)导体棒运动切割磁感线产生感应电流。 (2)安培力做功与电阻R上产生的焦耳热的关系。
[解析] (1)初始时刻导体棒中感应电动势 E＝BLv0 ①
导体棒中感应电流 I＝ER
②
作用于导体棒上的安培力 F＝BLI
③
联立①②③得 F＝B2LR2v0，方向水平向左。
4．电子感应加速器就是利用感生
电场使电子加速的设备。电子
在两极间的环形真空室中，受
到其他约束始终沿逆时针方向
图4－5－2
做圆周运动。图4－5－2(a) 为感应加速器的侧视图，图4
－5－2(b)是真空室的俯视图。上、下为电磁的两个磁极，
电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，所产生的感应电
场使电子加速。若此时电磁铁中通有图示电流。当电磁铁
(1)E＝Blvsin θ是由E＝nΔΔΦt 在一定条件下推导出来的，若 B不变，则E＝Blvsin θ和E＝nΔΔΦt 是等效替代关系。
物理选修3-2人教版 4.5电磁感应现象的两类情况 (共22张PPT)(优质版)
v
甲
B/T 2
1
0
t/s 0.5 1.0
乙
3. 如图甲所示，两根足够长的直金属导体 MN、PQ 平行放置在倾角为 θ 的 绝缘斜面上，两导轨间距为 L。M、P 两点间接有阻值为 R 的电阻。一根质 量为 m 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁 感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻 可忽略。让 ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们 之间的摩擦。 (1) 由 b 向 a 方向看到的装置如图乙所示，请在图中画出 ab 杆下滑过程中某 时刻的受力示意图； (2) 在加速下滑过程中，当 ab 杆的速 度大小为 v 时，求此时 ab 杆中的电流 及其加速度的大小； (3)求在下滑过程中，ab 杆可以达到的 最大速度。
感应电动势对应的非静电力是一种什么样的作用?
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?
(1) 定义：变化的磁场在周围空间激发的电场叫感生电 场 ( 涡旋电场 )。 (2) 方向：就是感生电流的方向，用楞次定律判断。 (3) 电场线：是闭合的曲线。
47. 不是境况造就人，而是人造就境况。48. 你想成为幸福的人吗?但愿你首先学会吃得起苦。——屠格涅夫49. 成功的时候，都说是朋友。但只有母亲——她是失败时的伴侣。——郑振峄 50.在我们的一生中，没有人会为你等待，没有机遇会 为你停留，成功也需要速度 51.不论做什么事，都要相信你自己，别让别人的一句话将你击倒。人生没有对错，只有选择后的坚持，不后悔，走下去，走着走着，花就开了。52.吃别人吃不了的苦，忍别人受不了的气，付出比别人更多的，才 会享受的比别人更多。53.我们每个人的人生之舟都需要自己掌舵，自己掌控。懂得，是跌倒了依然会选择站起，失败了依然会选择重来，受伤了依然会选择坚强;懂得，是在黑暗中依然不迷失方向，在生死关头依然不乱了方寸，在灾难包围 中依然会微笑前行。54.思路清晰远比卖力苦干重要，心态正确远比现实表现重要，选对方向远比努力做事重要，做对的事情远比把事情做对重要。成长的痛苦远比后悔的痛苦好，胜利的喜悦远比失败的安慰好。55.再大的事，到了明天就是 小事，再深的痛，过去了就把它忘记，就算全世界都抛弃了你，——你依然也要坚定前行，因为，你就是自己最大的底气。56.人生路上常有风雨，需要一个好的心态。再难的路，只要不放弃，一直走下去，总会走到终点;再重的担子，笑着 是挑，哭着也是挑，又何必让自己难堪;再不顺的生活，撑一撑，也就过去了，笑容，最终会出现在脸上。57.最精美的宝石，受匠人琢磨的时间最长。最贵重的雕刻，受凿的打击最多。58.只有对过去既往不咎，才能甩掉沉重的包袱；只有能 够看轻自己，才能做到轻装上阵。只要不放弃，就没有什么能让自己退缩；只要够坚强，就没有什么能把自己打垮。59.学会驾驭自己的生活，即使困难重重，也要满怀信心的向前。不自怜不自卑不哀怨，一日一日过，一步一步走，那份柳暗 花明的喜乐和必然的抵达，在于我们自己的修持。真正想做成一件事，不取决于你有多少热情，而是看你能多久坚持。60.永远不要沉溺在安逸里得过且过，能给你遮风挡雨的，同样能让你不见天日。只有让自己更加强大，才能真正的撑起一 片天。61.人生中谁都有梦想，但要立足现实，在拼搏中靠近，在忍耐中坚持，别把它挂在嘴边，常立志者无志。62.人这一辈子，其实做不了几件事，所以想做的事就赶紧去做，并且尽量把它做到最好，这样才不会留下太多的遗憾和悔恨。 淡看人生苦痛，淡薄名利，心态积极而平衡，有所求而有所不求，有所为而有所不为，不用刻意掩饰自己，不用势利逢迎他人，只是做一个简单真实的自己。63.你所做的事情，也许暂时看不到成果，但不要灰心或焦虑，你不是没有成长，而 是在扎 64.无论你从事什么行业，只要做好两件事就够了：一个是专业、一个是人品。专业决定了你的存在，人品决定了你的人脉；剩下的就是坚持。65.给自己的三句话：一、年轻，什么都还来得及;二、不要纠缠于小事;三、你现在遇到的 事都是小事。66.生活只有两种选择：重新出发，做自己生命的主角；抑或停留在原地，做别人的配角。67.决定你的人生高度的，不是你的才能，而是你的人生态度！限制你的，从来就不是什么年龄，而是你的心态！68.水再浑浊，只要长久 沉淀，依然会分外清澄；人再愚钝，只要足够努力，一样能改写命运！69.人最大的对手，就是自己的懒惰；做一件事并不难，难的在于坚持；坚持一下也不难，难的是坚持到底；你全力以赴了，才有资格说自己运气不好；感觉累，也许是因 为你正处于人生的上坡路；只有尽全力，才能迎来美好的明天！70.有理想，有目标，攒足力量向前冲;有勇气，有信心，艰苦奋斗不放松;有恒心，有毅力，百折不挠不认输;加把劲，提提神，前途光明见曙光。71.想要体面生活，又觉得打拼 辛苦；想要健康身体，又无法坚持运动。人最失败的，莫过于对自己不负责任，连答应自己的事都办不到，又何必抱怨这个世界都和你作对？72.人生从来没有固定的路线，决定你能够走多远的，并不是年龄，而是你的努力程度。无论到了什 么时候，只要你还有心情对着糟糕的生活挥拳宣战，都不算太晚。迟做，总比不做好！73.任何打击都不应该成为你堕落的借口，你改变不了这个世界，但你可以改变自己，选择一条正确的路，坚定的走下去。74.也许你一生中走错了不少路， 看错不少人 ，承受了许多的叛逆，落魄得狼狈不胜， 但都无所谓，只要还活着，就总有盼望，余生很长， 何必慌张 75.这世界上，没有能回去的感情。就算真的回去了，你也会发现，一切已经面目全非回去的，只是存于心底的记忆。是的， 回不去了，所以，我们只能一直往前。76.鸡汤再有理，终究是别人的总结。故事再励志，也只是别人的经历，只有你自己才能改变自己。77.理想艰险，遇到再大的困难，想着为自己的理想奋斗，也不会选择放弃。即使在阴霾的云沙下，也 会想到苍天苏醒的风和日丽。即使在封闭的角落中也会让心灵驰骋在广阔的草原上。78.只要勇于去博，英勇去闯，就可闯出一片属于自己天地，以实现人生出色。不管结局能否完美，至少你享受拼搏的过程，就是人生的成功，就是胜者。79. 一个人想要优秀，你必须接受挑战！一个人想要尽快优秀，就要寻找挑战！80.人最大的对手，就是自己的懒惰；做一件事并不难，难的在于坚持；坚持一下也不难，难的是坚持到底；你全力以赴了，才有资格说自己运气不好；感觉累，也许 是因为你正处于人生的上坡路；只有尽全力，才能迎来美好的明天！81.每个人都有一行热泪，苦也要面对，因为坚强；每个人都有无言的伤，痛也要承受，因为成长。82.每一份坚持都是成功的累积！只要相信自己，总会遇到惊喜；每一种 生活都有各自的轨迹！记得肯定自己，不要轻言放弃；每一个清晨都是希望的开始，记得鼓励自己！83.我没有靠山，自己就是山！我没有天下，自己打天下！我没有资本，自己赚资本！这世界从来没有什么救世主。我弱了，所有困难就强了。 我强了，所有阻碍就弱了！活着就该逢山开路，遇水架桥。生活，你给我压力，我还你奇迹！.你要记得，在这个世界上，你是独一无二的，没人像你，你也不需要去代替谁。在你的人生舞台上，你是自己的主角，不需要去做谁
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