4.5 电磁感应现象的两类情况 课件(人教版选修3-2)要点
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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.
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
高中物理 第四章 5 电磁感应现象的两类情况 新人教版选修3-2
图 4－5－5
ppt课件
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解析：由法拉第电磁感应定律 E＝nΔΔΦt ＝nSΔΔBt ，在 t=0～1 s， B 均匀增大，则ΔΔBt 为一恒量，则 E 为一恒量，再由楞次定律， 可判断感应电动势为顺时针方向，则电动势为正值，在 t＝1～3 s，B 不变化，则感应电动势为零，在 t＝3～5 s，B 均 匀减小，则ΔΔBt 为一恒量，但 B 变化的较慢，则 E 为一恒量，但 比 t＝0～1 s 小，再由楞次定律，可判断感应电动势为逆时针方 向，则电动势为负值，所以 A 选项正确．
的来源 力，由感生电场力对电荷做功
而产生电动势
非静电力是洛伦兹力的分 力，由洛伦兹力对运动电 荷作用而产生电动势
方向判断 楞次定律
楞次定律或右手定则
ppt课件
【例1】如图 4－5－2 所示，两根平行金属导轨固定在水
平桌面上，每根导轨每米的电阻为 r0＝0.10 Ω/m，导轨的端点 P、 Q 用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离 l＝0.20 m．有随
5 电磁感应现象的两类情况
ppt课件
知识点 1 感生电场与感生电动势 1．感生电场 (1)定义：变化的磁场在周围空间所激发的电场． (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．
ppt课件
2．感生电动势 (1)定义： 由感生电场产生的电动势．感生电动势所对应 的非静电力是感生电场对自由电荷的作用力． (2)感生电动势大小由法拉第电磁感应定律求得，即： E ＝nΔΔΦt ＝nSΔΔBt . (3)感生电场是产生感生电动势的原因．
ppt课件
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
ppt课件
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解析：由法拉第电磁感应定律 E＝nΔΔΦt ＝nSΔΔBt ，在 t=0～1 s， B 均匀增大，则ΔΔBt 为一恒量，则 E 为一恒量，再由楞次定律， 可判断感应电动势为顺时针方向，则电动势为正值，在 t＝1～3 s，B 不变化，则感应电动势为零，在 t＝3～5 s，B 均 匀减小，则ΔΔBt 为一恒量，但 B 变化的较慢，则 E 为一恒量，但 比 t＝0～1 s 小，再由楞次定律，可判断感应电动势为逆时针方 向，则电动势为负值，所以 A 选项正确．
的来源 力，由感生电场力对电荷做功
而产生电动势
非静电力是洛伦兹力的分 力，由洛伦兹力对运动电 荷作用而产生电动势
方向判断 楞次定律
楞次定律或右手定则
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【例1】如图 4－5－2 所示，两根平行金属导轨固定在水
平桌面上，每根导轨每米的电阻为 r0＝0.10 Ω/m，导轨的端点 P、 Q 用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离 l＝0.20 m．有随
5 电磁感应现象的两类情况
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知识点 1 感生电场与感生电动势 1．感生电场 (1)定义：变化的磁场在周围空间所激发的电场． (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．
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2．感生电动势 (1)定义： 由感生电场产生的电动势．感生电动势所对应 的非静电力是感生电场对自由电荷的作用力． (2)感生电动势大小由法拉第电磁感应定律求得，即： E ＝nΔΔΦt ＝nSΔΔBt . (3)感生电场是产生感生电动势的原因．
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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
高中物理(人教版)选修32第四章教学课件：4.5电磁感应现象的两类情况 (共32张PPT)
解析：ab 沿导轨下滑过程中受四个力作用，即重力 mg、支持力 FN、 摩擦力 Ff、安培力 F 安，如图所示，ab 由静止开始下滑后，将是 v 增大 →E 增大→I 增大→F 安增大→a 减小，所以这是个变加速过程，当加速度 减到 a＝0 时，其速度即增到最大 v＝vm，此时必将处于平衡状态，以后 将以 vm 匀速下滑．
解析：分析一个周期内的情况：在前半个周期内，磁感应强度均匀变 化，磁感应强度 B 的变化率一定，由法拉第电磁感应定律得知，圆形线圈 中产生恒定的感应电动势恒定不变，则感应电流恒定不变，ab 边在磁场中 所受的安培力也恒定不变，由楞次定律可知，圆形线圈中产生的感应电流 方向为顺时针方向，通过 ab 的电流方向从 b→a，由左手定则判断得知， ab 所受的安培力方向水平向左，为负值；同理可知，在后半个周期内，安 培力大小恒定不变，方向水平向右．故 B 正确．
答案：B
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
第4章 电磁感应
第5节 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 动势的概念．知道产生感生 电动势的非静电力是感生电 场的作用．产生动生电动势
重 感生电动 点 势和动生
电动势的 计算.
的非静电力与洛伦兹力有关. 难 感生电动 2.会用楞次定律判断感生电 点 势和动生
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．
高中物理 4.5 电磁感应现象的两类情况课件 新人教版选修3-2.ppt
中电流减小时，电子被________(填加速、减速)。
14
解析：电磁铁中电流减小，感生电场方向为逆时针，电子 受电场力与速度方向相反，电子减速。 答案：减速
15
16
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。
1
2
1.知道感生电场、感生电动势、动生电动 势的概念。知道产生感生电动势的非静 电力是感生电场的作用，产生动生电动 势的非静电力与洛伦兹力有关。
2.会用楞次定律判断感生电场的方向，用左 手定则判断洛伦兹力的方向。
3.知道电磁感应现象遵守能量守恒定律。
3
4
［读教材·填要点］ 1．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。
5
[关键一点] 变化的磁场周围存在感生电场，与是否 存在电路以及电路是否闭合无关。
6
2．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。 (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。 (3)动生电动势中的功能关系：闭合回路中，导体棒做切 割磁感线运动时，克服 安培 力做功，其他形式的能转化 为 电能 。
4.5电磁感应现象的两类情况 精品课件(人教版选修3-2)
二、动生电动势 1．产生机理 一段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，则必受洛伦兹力，自由电荷 在洛伦兹力作用下产生定向移动，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，这就 是动生电动势，此时若电路闭合，则电路中产生感 应电流．
说明：(1)当电路不闭合时，切割磁感线的导体两端 积聚电荷，则在导体内产生附加电场，电荷在受洛 伦兹力的同时也受电场力作用． (2)电动势的产生与电路是否闭合无关． 2．方向判定 动生电动势的方向用右手定则来判定，即“四指” 指电动势的方向．
核心要点突破
一、感生电动势 1．产生机理 如图4－5－1所示，当磁场变化时，产生的感生电 场的电场线是与磁场方向垂直的曲线．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，而产生感应电流，或者说导体中产 生了感应电动势．
图4－5－1
图4－5－2
2．特点 (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．方向判定 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，即利用楞次定律判断.
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．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2．下列说法中正确的是( ) A．动生电动势是洛伦兹力的一个分力对导体中自 由电荷做功而引起的 B．因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功，所以动 生电动势不是由洛伦兹力而产生的 C．动生电动势的方向可以由右手定则来判定 D．导体棒切割磁感线产生感应电流，受到的安培 力一定与受到的外力大小相等、方向相反
第
五
课前自主学案
节
电
磁 感
核心要点突破
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
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
《电磁感应现象的两类情况》人教版高二物理选修3-2PPT课件
干电池：化学作用
非静电力
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,哪一种作用扮演了非静电力的角色?
一、理论探究感生电动势的产生
电流是怎样产生的？
自由电荷为什么会运动？
猜想：使电荷运动的力可能是洛伦兹力、
静电力或者是其他力。
磁场变强
使电荷运动的力难道是变化的磁场对其施加的吗？
某某高中
第4章 第5节 电磁感应
电磁感应现象的两类情况
MUSIC CARNIVAL IN SUMMER
主讲人：
演讲时间：20XX
高二年级 选修3-2
仔细观察图片， 想一想电流是如何产生的？
你能根据能量守恒定律来 解释发电机发电的过程吗？ 结合上一节的知识， 想一想还有没有其他的产生感应电流的方式？
2.感生电动势：
（1）定义：由感生电场产生的感应电动势。
（2）感生电动势：
感生电场对自由电荷的作用
非静电力
3.应用实例
电子感应加速器：电子感应加速器是用感生电场来加速电子的一种设备。
铁芯
线圈
电子束
环形真 空管道
3.应用实例
它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。 在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道。 当磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感生电场。 射入其中的电子就受到感生电场的持续作用而不断加速。
××
× v×
×
×
_ _
×
×
_
D × × × × f
【拓展思考】
洛伦兹力做功吗？洛伦兹力不做功，是电场力做功，起到了能量转化的作用。
【典例3 】光滑导轨上架一个直导体棒MN，设MN向右匀速运动的速度为v，MN长为L,不计其他电阻,求：
人教版选修3-2 第四章 5 电磁感应现象的两类情况 课件(45张)
①研究对象不同．E＝nΔΔΦt 的研究对象是一个回路；E＝Blvsin θ 的研究对象是在 磁场中运动的一段导体．
②适用范围不同．E＝nΔΔΦt 具有普遍性，无论什么方式引起 Φ 的变化都适用；E ＝Blvsin θ 只适用于一段导体切割磁感线的情况．
③条件不同．E＝nΔΔΦt 不一定是匀强磁场；E＝Blv 中的 l、v、B 应取两两互相垂 直的分量，可采用投影的办法． ④物理意义不同．E＝nΔΔΦt 求的是 Δt 时间内的平均感应电动势，E 与某段时间或 某个过程相对应．E＝Blvsin θ 求的是瞬时感应电动势，E 与某个时刻或某个位置 相对应．
2.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接 有电阻 R.金属棒 ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装 置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁 感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是( ) A．ab 中的感应电流方向由 b 到 a B．ab 中的感应电流逐渐减小 C．ab 所受的安培力保持不变 D．ab 所受的静摩擦力逐渐减小
3．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
磁场的变化
导体做切割磁感线运动
感生电场对自由电荷的电场 导体中自由电荷所受洛伦兹
移动电荷的非静电力
力
力沿导体方向的分力
回路中相当于电源的部分 处于变化磁场中的线圈部分 做切割磁感线运动的导体
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
提示：(1)感应电流的方向与正电荷定向移动的方向相同．感生电场的方向与正电 荷受力的方向相同，因此，感生电场的方向与感应电流的方向相同，感生电场的 方向可以用楞次定律来判定． (2)感生电场对自由电荷的作用．
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．
人教版选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况 课件(102张)
=2×10×1 N=20 N,由于导体棒ab匀速运动,则F=F安=
20 N,导体棒克服安培力的功率P安=F安v=20×5 W=100
故选项A、B错误,选项C正确;根据右手定则判断通过
电阻的电流为从A到C,故选项D正确。
知识点二 电磁感应中的力学问题 探究导入: 如图所示,将线圈匀速向右拉出磁场。
请思考:拉力F与安培力有什么关系? 提示:拉力F与安培力大小相等,方向相反。
知识点一 感生电动势与动生电动势的比较 探究导入: 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,在圆板中部有一 个线圈,圆板四周固定着一圈带电的金属球,如图所示。 当线圈接通电源后,发现圆板转动起来,圆板为什么会 转动呢?
提示:在线圈接通电源的瞬间,线圈中的电流是增大的, 产生的磁场是逐渐增强的,逐渐增强的磁场会产生电场。 在小球所在圆周处相当于有一个环形电场,小球因带电 而受到电场力作用从而会使圆板转动。
(3)×。感应电动势是导体中产生的,与感生电场不是一 个物理概念。 (4)√。洛伦兹力提供非静电力,产生了动生电动势。 (5)×。洛伦兹力在任何情况下都不会对电荷做功。
【生活链接】 发电机为什么需要动力?
提示:导体在磁场中运动切割磁感线产生的感应电流一 定受到与导体运动方向相反的安培力,阻碍导体的运动, 从而使得其他形式的能转化为电能。
【典题通关】 考查角度1 动生电动势的分析 【典例1】如图所示,在竖直向下的匀强磁场①中,将一 水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出②,设在整个 过程中棒的方向不变且不计空气阻力③,则在金属棒运 动过程中产生的感应电动势大小变化情况以及哪端电 势高 ( )
A.越来越大、a端电势高 B.越来越小、b端电势高 C.保持不变、a端电势高 D.保持不变、b端电势高
高中物理人教版选修32 4.5 电磁感应现象的两类情况复习课件(共27张PPT)
解析:由图(b)知:线圈中磁感应强度B均匀增加, 其变化率 B50T12.5T/s 由法拉第电磁t 感应4s定律得线圈中产生的感应电动势为 E= nnBS =500×12.5×20×10-4 V=12.5 V 由闭合t电路欧姆t 定律得感应电流大小为
I E12.5A0.125A . Rr 991
答案:0.125 A
匀地减少2 Wb,则( ) D
A.线圈中感生电动势每秒钟增加2 V B.线圈中感生电动势每秒钟减少2 V C.线圈中无感生电动势 D.线圈中感生电动势保持不变
4.如图所示,导体AB做切割磁感线运动时,将产生
感应电动势,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伦 兹力有关 C.动生电动势与电场力有关 D.动生电动势和感生电动势 产生的原因是一样的
时间物体刚好能离开 地t 面?(g取10 m/s2) 名师一号P19—例3
答案:10 s
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巩固练习3:如右图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行的金
属轨道,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,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速
(1)ab棒中感应电动势的大小, 并指出a､b哪端电势高? (2)回路中感应电流的大小; (3)维持ab棒做匀速运动的水 平外力F的大小.
答案:(1)0.80 V a端高 (2)4.0 A (3)0.8 N
巩固练习2:一直升机停在南半球的地磁极上空.该处地磁场的 方向竖直向上,磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为 L,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋 桨顺时针方向转动.螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b.如 果忽略a到转轴中心线的作用,用E表示每个叶片中的感应电