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
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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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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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人教版高二物理选修课件电磁感应现象的两类情况
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
3、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（C ）
一、电磁感应现象中的感生电场 思考3：
如图：当磁场增强时,金属圆环内将 产生感应电动势.在这种情况下E感是 怎样产生的呢?
磁场变强
B
〔19世纪.60年代英〕麦克斯韦认为
变化的磁场会在其周围空间激发一
种电场-----感生电场(涡流电场)
闭合导体中的自由电荷在这种电场下 做定向运动
ห้องสมุดไป่ตู้
金属圆环
产生感应电流（感应电动势）
5、感生电动势中的能量转化：
E磁场
E电
磁场变强
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5：
+
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？
新课标高中物理选修3－2
第四章 电磁感应
§4-5 电磁感应现象的两类情况
思考1：以下两种电磁感应现象中，哪部分导体相当于电源？
由磁场变化引起的 电动势
感生电动势
开关闭合（断开），或改 变滑动片的位置。
线圈B相当 于电源
由导体运动引起的 电动势
动生电动势
导体切割磁感线。
AB相当于电源
思考2：
人教版高二物理选修3-2课件4.5电磁 感应现 象的两 类情况
3、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（C ）
一、电磁感应现象中的感生电场 思考3：
如图：当磁场增强时,金属圆环内将 产生感应电动势.在这种情况下E感是 怎样产生的呢?
磁场变强
B
〔19世纪.60年代英〕麦克斯韦认为
变化的磁场会在其周围空间激发一
种电场-----感生电场(涡流电场)
闭合导体中的自由电荷在这种电场下 做定向运动
ห้องสมุดไป่ตู้
金属圆环
产生感应电流（感应电动势）
5、感生电动势中的能量转化：
E磁场
E电
磁场变强
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5：
+
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？
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第四章 电磁感应
§4-5 电磁感应现象的两类情况
思考1：以下两种电磁感应现象中，哪部分导体相当于电源？
由磁场变化引起的 电动势
感生电动势
开关闭合（断开），或改 变滑动片的位置。
线圈B相当 于电源
由导体运动引起的 电动势
动生电动势
导体切割磁感线。
AB相当于电源
思考2：
人教版物理选修3-2 第4章第5节 电磁感应现象的两类情况
30°
高中物理选修3-2课件
则金属棒 ab 接入回路的 bc 部分切割磁感线产生的 感应电动势为： E＝Bv0 bc ＝Bv20ttan30° 在回路 bOc 中，回路总感应电动势具体由导体 bc 部分产生，因此，回路内总的感应电动势为：E 总 ＝E＝ 3Bv20t/3.
高中物理选修3-2课件
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．
高中物理选修3-2课件
图4－5－1
高中物理选修3-2课件
【答案】 E＝ 33Bv20t
【规律总结】 由 E＝Blv 计算导体切割磁感线产 生的动生电动势问题，若 l 不变，当 v 是瞬时速度 时，可求 E 的瞬时值，当 v 是平均速度时，可求平 均感应电动势．若 l 变化，求瞬时值时，需用该时 刻的 l 及 v 代入；而求平均值通常由 E＝nΔΔΦt 求得．
图4－5－2
高中物理选修3-2课件
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.
高中物理选修3-2课件
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．某空间出现了如图4－5－3所示的磁场，当磁感 应强度变化时，在垂直于磁场的方向上会产生感生 电场，有关磁感应强度的变化与感生电场的方向关 系描述正确的是( )
【思路点拨】 回路中原磁场方向向下，且磁通 量增加，由楞次定律可以判知，感应电流的磁场 方向向上，根据安培定则可以判知，ab中的感应 电流的方向是a→b，由左手定则可知，ab所受安 培力的方向水平向左，从而向上拉起重物．
高中物理选修3-2课件
则金属棒 ab 接入回路的 bc 部分切割磁感线产生的 感应电动势为： E＝Bv0 bc ＝Bv20ttan30° 在回路 bOc 中，回路总感应电动势具体由导体 bc 部分产生，因此，回路内总的感应电动势为：E 总 ＝E＝ 3Bv20t/3.
高中物理选修3-2课件
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．
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图4－5－1
高中物理选修3-2课件
【答案】 E＝ 33Bv20t
【规律总结】 由 E＝Blv 计算导体切割磁感线产 生的动生电动势问题，若 l 不变，当 v 是瞬时速度 时，可求 E 的瞬时值，当 v 是平均速度时，可求平 均感应电动势．若 l 变化，求瞬时值时，需用该时 刻的 l 及 v 代入；而求平均值通常由 E＝nΔΔΦt 求得．
图4－5－2
高中物理选修3-2课件
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.
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即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．某空间出现了如图4－5－3所示的磁场，当磁感 应强度变化时，在垂直于磁场的方向上会产生感生 电场，有关磁感应强度的变化与感生电场的方向关 系描述正确的是( )
【思路点拨】 回路中原磁场方向向下，且磁通 量增加，由楞次定律可以判知，感应电流的磁场 方向向上，根据安培定则可以判知，ab中的感应 电流的方向是a→b，由左手定则可知，ab所受安 培力的方向水平向左，从而向上拉起重物．
4.5 电磁感应现象的两类情况—人教版高中物理选修3-2课件
计算公式： ε=nSk=nSB′(t)
感生电场的方向类似感 应 电 流 方 向 的 判 定 ---- 楞 次定律、安培定则
二、动生电动势
动生电动势 存在电势差
导体棒中自由电子的分离(洛伦兹力)
导体棒的哪端电势比较高？
C
l
v
D
C
F2
+
F洛
F1 Ｕ
ω
D
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。
第5节 电磁感应现象 的两类情向运动
猜想：可能是受到了力的作用，是洛伦 兹力、静电力、或者是其它力
磁场变强
〔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这种电场下做定向运动
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
2021-2022版高中物理人教版选修3-2课件：第四章 5 电磁感应现象的两类情况
【素养训练】 1.(多选)空间出现了如图所示的一组闭合电场线(方向如图中箭头所示),其产 生的原因可能是( ) A.有沿P指向Q的恒定电流 B.有沿Q指向P的磁场且在逐渐减弱 C.有沿P指向Q的恒定磁场 D.有沿P指向Q的磁场且在逐渐增强
【解析】选B、D。若PQ中通以恒定电流,周围产生的磁场是稳定的,根据麦克斯 韦电磁场理论可知不能产生电场,故A错误;根据安培定则可知感应电场产生的 磁场方向竖直向上,根据麦克斯韦电磁场理论可知磁场是一定变化的。若有沿Q 指向P的磁场,与感应磁场方向相同,则磁场正逐渐减弱;若有沿P指向Q的磁场, 与感应磁场方向相反,则磁场正逐渐增强,故B、D正确,C错误。
2.(多选)平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd,两棒用细线 系住,开始时匀强磁场的方向如图甲所示,而磁感应强度B随时间t的变化如图 乙所示,不计ab、cd间电流的相互作用,则细线中张力 ( ) A.由0到t0时间内细线中的张力逐渐增大 B.由0到t0时间内细线中的张力逐渐减小 C.由0到t0时间内细线中张力不变 D.由t0到t时间内两杆靠近,细线中的张力消失
【加固训练】 1.(多选)如图所示, 闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场 的磁感应强度的大小随时间增加,下列说法正确的是 ( ) A.线框中没有感应电流 B.线框中的感应电流可能减小 C.线框中的感应电流可能增大 D.线框中的感应电流可能不变
【解析】选B、C、D。当磁感应强度增加时,线框中磁通量发生变化,故一定会 产生感应电流,故A错误; 磁感应强度的变化率增大时,感应电流变大,当磁感应 强度的变化率减小时,感应电流变小,当磁感应强度的变化率不变时,感应电流 不变,故B、C、D正确。
【审题关键】
序号 ① ② ③
人教版高中物理选修3-2课件5.电磁感应现象的两类情况
B．当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下 看应为逆时针方向
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，感生电场的电场方向有如图中a所示的闭合环形回路，
B向上，均 匀增加时
―楞 定―次 律→
如图所示，L1＝0.5 m，L2＝0.8 m，回路总电阻为 R＝0.2 Ω，M＝0.04 kg，导轨光滑，开始时磁感应强度 B0 ＝1 T．现使磁感应强度以ΔΔBt ＝0.2 T/s 的变化率均匀地增大， 求当 t 为多少时 M 离开地面．(g 取 10 m/s2)
思路点拨：
回路中原磁场
感应电流
三、感生电动势与动生电动势的区别
物理量 感生电动势
比较内容
动生电场势
产生原因
磁场的变化
导体做切割磁感线运动
移动电荷的非 感生电场对自由 导体中自由电荷所受洛伦
静电力
电荷的电场力 兹力沿导体方向的分力
回路中相当于 处于变化磁场中
做切割磁感线运动的导体
电源的部分
的线圈部分
物理量 比较内容
感生电动势
(2)要保持棒静止，使作用到棒上的力平衡，即水平拉力 等于棒受到的安培力：
F＝FA＝BIl＝(B0＋kt)krl2l＝krl3(B0＋kt1)．
答案： (1)kl2/r，棒中电流方向由b到a (2)(B0＋kt1)kl3/r
四、产生动生电动势时，洛伦兹力对导体棒中的自由电荷 是否做功？
不做功．当导体棒处于闭合回路中做切割磁感线运动时， 导体棒中产生感应电流，根据前面的讨论，我们知道，自由电 荷既随导体棒一起运动，又沿导体棒运动，其合运动与导体棒 成一定夹角，所以洛伦兹力与合运动方向垂直，如图所示，此 时洛伦兹力沿棒方向的分力就是非静电力，对自由电荷做正功， 但洛伦兹力的另一个分力垂直于导体棒且与切割运动的方向相 反，对自由电荷做负功，这两个分力的总功恰好为零．
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，感生电场的电场方向有如图中a所示的闭合环形回路，
B向上，均 匀增加时
―楞 定―次 律→
如图所示，L1＝0.5 m，L2＝0.8 m，回路总电阻为 R＝0.2 Ω，M＝0.04 kg，导轨光滑，开始时磁感应强度 B0 ＝1 T．现使磁感应强度以ΔΔBt ＝0.2 T/s 的变化率均匀地增大， 求当 t 为多少时 M 离开地面．(g 取 10 m/s2)
思路点拨：
回路中原磁场
感应电流
三、感生电动势与动生电动势的区别
物理量 感生电动势
比较内容
动生电场势
产生原因
磁场的变化
导体做切割磁感线运动
移动电荷的非 感生电场对自由 导体中自由电荷所受洛伦
静电力
电荷的电场力 兹力沿导体方向的分力
回路中相当于 处于变化磁场中
做切割磁感线运动的导体
电源的部分
的线圈部分
物理量 比较内容
感生电动势
(2)要保持棒静止，使作用到棒上的力平衡，即水平拉力 等于棒受到的安培力：
F＝FA＝BIl＝(B0＋kt)krl2l＝krl3(B0＋kt1)．
答案： (1)kl2/r，棒中电流方向由b到a (2)(B0＋kt1)kl3/r
四、产生动生电动势时，洛伦兹力对导体棒中的自由电荷 是否做功？
不做功．当导体棒处于闭合回路中做切割磁感线运动时， 导体棒中产生感应电流，根据前面的讨论，我们知道，自由电 荷既随导体棒一起运动，又沿导体棒运动，其合运动与导体棒 成一定夹角，所以洛伦兹力与合运动方向垂直，如图所示，此 时洛伦兹力沿棒方向的分力就是非静电力，对自由电荷做正功， 但洛伦兹力的另一个分力垂直于导体棒且与切割运动的方向相 反，对自由电荷做负功，这两个分力的总功恰好为零．
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)。
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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
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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。
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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。
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［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。
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[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。
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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 。
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。