高二物理电磁感应现象的两类情况课件
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高中物理 第4章 电磁感应 第5节 电磁感应现象的两类情况课件2高二选修32物理课件
12/12/2021
第二十九页，共二十九页。
第二十二页，共二十九页。
解析：选C
由E＝n
ΔB Δt
·S可知，因磁感应强度均匀减小，
感应电动势E恒定，
由F安＝BIL，
I＝
E R
可知，
ab棒受的安
培力随
B的减小，均匀变小，由外力F等于F安水平方向的分力可知，外
力F也均匀减少，为变力，由左手定则可判断F安水平方向上的分
力向右，所以外力F水平向左，C正确．
动生电动势
通常由右手定则判断，也 由楞次定律判断
可由楞次定律判断
由E＝nΔΔΦt 计算
通常由E＝Blvsin θ计算， 也可由E＝nΔΔΦt 计算
12/12/．(多选)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( )
12/12/2021
第二十三页，共二十九页。
6.如图所示，两根相距l＝0.4 m、电阻 不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端 与阻值R＝0.15 Ω的电阻相连．导轨间x>0 一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂 直，变化率k＝0.5 T/m，x＝0处磁场的磁感应强度B0＝0.5 T．一 根质量m＝0.1 kg、电阻r＝0.05 Ω 的金属棒置于导轨上，并与导
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
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第十三页，共二十九页。
解析：选AB 导体运动产生的感应电动势称为动生电动 势，A选项正确；动生电动势的产生与洛伦兹力有关，与电场力 无关，B选项正确，C选项错误；动生电动势和感生电动势产生 的原因不同，D选项错误．
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？
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.
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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
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【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
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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．
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
人教版高二物理选修：电磁感应现象的两类情况课件
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)
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)
例1：
①产生感生电动势的非静电力是什么提供的？ B原↑
I E感
感生电动势是感生电场产生的电场力提供的。
C
×× × ×
_
×× × ×
_f
××
×
×
×
× _f
v
×
×
× × f×
×
D
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)
C
× ×
× ×
+++
× ×
× ××××v ×来自×× ___ ×
×
××
×
×
f
D
2.导体棒一直运动下去，自由电荷是否也会沿着 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)
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)
感生电场产生的模型展示
变化的磁场（例如磁 场变强）
4、感生电场线特点：
（1）：电场线闭合、涡旋状
（2）：涡旋面与磁场方向垂直 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
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？
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)
例1：
①产生感生电动势的非静电力是什么提供的？ B原↑
I E感
感生电动势是感生电场产生的电场力提供的。
C
×× × ×
_
×× × ×
_f
××
×
×
×
× _f
v
×
×
× × f×
×
D
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)
C
× ×
× ×
+++
× ×
× ××××v ×来自×× ___ ×
×
××
×
×
f
D
2.导体棒一直运动下去，自由电荷是否也会沿着 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)
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)
感生电场产生的模型展示
变化的磁场（例如磁 场变强）
4、感生电场线特点：
（1）：电场线闭合、涡旋状
（2）：涡旋面与磁场方向垂直 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
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？
高中物理 第四章 电磁感应 5 电磁感应现象的两类情况课件 新人教版选修3-2
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 解析：根据动生电动势的定义，A 项正确．动生电动
势中的非静电力与洛伦兹力有关，
感生电动势中的非静电力与感生电场有关，B 项正 确，C、D 项错误．
重点难点
重点
感生电动势 和动生电动 势的计算.
难点
感生电动势 和动生电动 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．
第四章 电磁感应
5 电磁感应现象的两类情况
学习目标
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．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．
判断正误
(1)动生电动势是导体在磁场中运动而产生的．(√) (2)动生电动势不是由洛伦兹力产生的．(×) (3)动生电动势的方向可以由右手定则来判定．(√)
小试身手 2．(多选)如图所示，导体 AB 在做切割磁感线运动时， 将产生一个感应电动势，因而在电路中有电流通过，下 列说法中正确的是( )
解析：磁场变化时在空间激发感生电场，其方向与所 产生的感应电流方向相同，可由楞次定律和右手螺旋定则 判断，A、C 项正确．
高中物理 第四章 5 电磁感应现象的两类情况课件2高中选修32物理课件
答案:不能,因为电场强度为0,说明磁场不变化,不能说明磁场消失。
12/9/2021
第十四页，共二十三页。
目标导航
类型
(lèixín
g)一
类型
(lèixín
g)二
Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXI
类型
(lèixín
g)三
类型四
类型二
感生电动势的计算
时,产生的感应电场是与磁场方向垂直的曲线。若该空间存在闭合导体,导体中的
自由电荷在这种涡旋电场力的作用下做定向移动,形成感应电流,或者说导
体中产生了感应电动势,涡旋电场对自由电荷的作用力就是搬运电荷做功
的非静电力。因感应而产生,该电动势就是感生电动势,处在变化磁场区域中
的导体就是电源。
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比较项目
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
12/9/2021
算方法
感生电动势
磁场的变化
动生电动势
导体做切割磁感线运动
感生电场对自由
电荷的电场力
导体中自由电荷所受洛伦兹力
沿导体方向的分力
处于变化磁场中
的线圈部分
做切割磁感线运动的导体
由楞次定律判断
由 E=
Φ
t计算通常由右源自定则判断,也可由楞克斯韦提出的。
(2)感生电动势:由感生电场产生的感应电动势,它的方向与感生电场的方
向相同(xiānɡ tónɡ),与感应电流的方向也相同。
(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力。
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目标导航
类型
(lèixín
g)一
类型
(lèixín
g)二
Z 知识梳理 Z重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析
IANLITOUXI
类型
(lèixín
g)三
类型四
类型二
感生电动势的计算
时,产生的感应电场是与磁场方向垂直的曲线。若该空间存在闭合导体,导体中的
自由电荷在这种涡旋电场力的作用下做定向移动,形成感应电流,或者说导
体中产生了感应电动势,涡旋电场对自由电荷的作用力就是搬运电荷做功
的非静电力。因感应而产生,该电动势就是感生电动势,处在变化磁场区域中
的导体就是电源。
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比较项目
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
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算方法
感生电动势
磁场的变化
动生电动势
导体做切割磁感线运动
感生电场对自由
电荷的电场力
导体中自由电荷所受洛伦兹力
沿导体方向的分力
处于变化磁场中
的线圈部分
做切割磁感线运动的导体
由楞次定律判断
由 E=
Φ
t计算通常由右源自定则判断,也可由楞克斯韦提出的。
(2)感生电动势:由感生电场产生的感应电动势,它的方向与感生电场的方
向相同(xiānɡ tónɡ),与感应电流的方向也相同。
(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力。
高中物理 第四章 第5节 电磁感应现象的两类情况课件2高二选修32物理课件
12/8/2021
第十七页，共二十四页。
(1)若从 t＝0 时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为 k， 同时保持棒静止．求棒中的感生电流的大小及方向． (2)在上述(1)情况中，始终保持棒静止，当 t＝t1 时需施加的垂 直于棒的水平拉力为多大？ (3)若从 t＝0 时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度 v 向右做匀速运动时，可使棒中不产生感生电流．则磁感应强 度应怎样随时间变化而变化(写出 B 与 t 的关系式)?
12/8/2021
第二十二页，共二十四页。
2021/12/8
第二十三页，共二十四页。
内容(nèiróng)总结
第四章 电磁感应(diàncí-gǎnyìng)
No Image
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第二十四页，共二十四页。
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第十页，共二十四页。
A．小球需要的向心力大小不变 B．小球需要的向心力大小不断增大 C．磁场力对小球做了功 D．小球受到的磁场力大小与时间成正比
12/8/2021
第十一页，共二十四页。
[解析] 当磁感应强度随时间均匀增大时，将产生一恒定的感 生电场，由楞次定律知，电场方向和小球初速度方向相同，因 小球带正电，电场力对小球做正功，小球速率逐渐增大，向心 力也随着增大，故选项 A 错误，B 正确；洛伦兹力对运动电荷 不做功，故选项 C 错误；带电小球所受洛伦兹力 F＝qBv，随 着速率的增大而增大，同时 B∝t，则 F 和 t 不成正比，故选项 D 错误． [答案] B
12/8/2021
第八页，共二十四页。
(2)从做功角度分析，由于 F 合与 v 合垂直，所以它对电子不做 功．
12/8/2021
第九页，共二十四页。
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：
高中物理 第四章 电磁感应 第5节 电磁感应现象的两类情况课件2高二选修32物理课件 (2)
12/10/2021
第十七页，共三十八页。
解析：选 AC 磁场变化时在空间激发感生电场，其方向与 所产生的感应电流方向相同，可由楞次定律和安培定则判断， 故 A、C 项正确，B、D 项错误．
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第十八页，共三十八页。
2．如图所示，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
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第三十页，共三十八页。
2.英国物理学家麦克斯韦认为，磁场
变化时会在空间激发感生电场．如图所
示，一个半径为 r 的绝缘体圆环水平放置，
环内存在竖直向上的匀强磁场 B，环上套
一带电荷量为＋q 的小球．已知磁感应强度 B 随时间均匀增加，
其变化率为 k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作
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，感生电场的电场线从上向下 看应为逆时针方向
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第十四页，共三十八页。
[解析] 感生电场中电场线的方向用楞次定律来判定：原磁 场向上且磁感应强度在增大，在周围有闭合导线的情况下，感 应电流的磁场方向应与原磁场方向相反，即感应电流的磁场方 向向下，再由安培定则得到感应电流的方向是：从上向下看应 为顺时针方向，则感生电场的方向从上向下看也为顺时针方向； 同理可知，原磁场方向向上且磁感应强度减小时，感生电场的 方向从上向下看应为逆时针方向．所以 A、D 正确．
3．了解电磁感应规律的一般应用，会联系科技实例进行分析． 4．掌握电磁感应电路和能量问题的分析方法．
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人教版高二物理选修：电磁感应现象的两类情况PPT课件
(1)0.4A (2)0.016N,向左
(3)0.08w
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 (共16 张PPT)
(4)0.08w;0.016w;0.064w
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 (共16 张PPT)
小结：
动生电动势
感生电动势
特 点
磁场不变，闭合电路的整 体或局部在磁场中运动导 致回路中磁通量变化
闭合回路的任何部分都不 动，空间磁场变化导致回 路中磁通量变化
原
由于S变化引起
因
回路中变化
由于B变化引起 回路中变化
非 静 电 力
的 来 源
方 向
非静电力是洛仑兹力， 由洛仑兹力对运动电荷 作用而产生电动势
楞次定律或右手定则
变化磁场在它周围空间激发 感生电场，非静电力是感生 电场力，由感生电场力对电 荷做功而产生电动势
问题:在电磁感应现象 中，哪一种作用扮演 了非静电力的角色 ？
+ +
+ +
+
+ +
+ --
+
++
-
+
化学作用就是我们 所说的非静电力
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,哪一种作用扮演了非静电力的角色 ？
〔英〕麦克斯韦认为：变化的磁场能在周围空
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 (共16 张PPT)
小结：洛伦兹力与动生电动势
1、由于导体的运动(切割磁感线)而产生的感应 电动势叫动生电动势. 2、动生电动势所对应的非静电力是洛伦兹力. 注意：动生电动势与洛伦兹力有关，但洛伦兹力始 终不做功.
高中物理 第4章 5 电磁感应现象的两类情况课件2高二选修32物理课件
第二十六页，共四十七页。
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(2)通过r的电荷量
q＝ I Δt＝Bπ2Rr v·2vR＝BπrR2.
(3)MN经过圆轨中心O时，感应电动势
E＝Blv＝2BRv
通过r的电流I＝Er ＝2RrBv.
[答案]
BπRv (1) 2r
BπR2 (2) r
2RBv (3) r
第二十七页，共四十七页。
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第三十五页，共四十七页。
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课堂小结 1.磁场变化时在空间激发的电场，叫作感生电场，由感生电场产生 的感应电动势叫作感生电动势． 2．导体切割磁感线时会产生动生电动势，导体相当于电源，电源 内部的非静电力与洛伦兹力有关． 3．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.
第十八页，共四十七页。
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对动生电动势的理解和计算
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
导体中自由电荷所受洛
移动电荷的非静 感生电场对自由电荷的
伦兹力沿导体方向的分
电力
电场力
力
第十九页，共四十七页。
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回路中相当于电 处于变化磁场中的线圈 做切割磁感线运动的导
第十二页，共四十七页。
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【例1】 某空间出现了如图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
第十三页，共四十七页。
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A [感生电场的方向从上向下看是顺时针的，假设在平行感生 电场的方向上有闭合回路，则回路中的感应电流方向从上向下看也 是顺时针的，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场方向向下，根 据楞次定律可知，原磁场有两种可能：原磁场方向向下且沿AB方向 减弱，或原磁场方向向上，且沿BA方向增强，所以A有可能．]
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(2)通过r的电荷量
q＝ I Δt＝Bπ2Rr v·2vR＝BπrR2.
(3)MN经过圆轨中心O时，感应电动势
E＝Blv＝2BRv
通过r的电流I＝Er ＝2RrBv.
[答案]
BπRv (1) 2r
BπR2 (2) r
2RBv (3) r
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课堂小结 1.磁场变化时在空间激发的电场，叫作感生电场，由感生电场产生 的感应电动势叫作感生电动势． 2．导体切割磁感线时会产生动生电动势，导体相当于电源，电源 内部的非静电力与洛伦兹力有关． 3．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.
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对动生电动势的理解和计算
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
导体中自由电荷所受洛
移动电荷的非静 感生电场对自由电荷的
伦兹力沿导体方向的分
电力
电场力
力
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回路中相当于电 处于变化磁场中的线圈 做切割磁感线运动的导
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【例1】 某空间出现了如图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
第十三页，共四十七页。
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A [感生电场的方向从上向下看是顺时针的，假设在平行感生 电场的方向上有闭合回路，则回路中的感应电流方向从上向下看也 是顺时针的，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场方向向下，根 据楞次定律可知，原磁场有两种可能：原磁场方向向下且沿AB方向 减弱，或原磁场方向向上，且沿BA方向增强，所以A有可能．]
高中物理 第四章 第5节 电磁感应现象的两类情况课件2高中选修32物理课件
12/9/2021
第二十七页，共三十五页。
2．(多选)下列说法中正确的是
()
A．感生电场是由变化的磁场产生
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右手螺旋定
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 解析：磁场变化时在空间激发感生电场，其方向与所产生的
电路电阻为 R＝(15＋5 3＋10 3)×0.2 Ω≈8.196 Ω
所以 I＝ER≈1.06 A。
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第二十页，共三十五页。
(2)3 s 内回路中磁通量的变化量
ΔΦ＝BS－0＝0.2×12×15×5 3 Wb＝152 3 Wb 3 s 内电路产生的平均感应电动势为：
E＝ΔΔΦt ＝52 3 V。 [答案] (1)5 3 m 5 3 V 1.06 A
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第十页，共三十五页。
感生电动势
动生电动势
磁场变化产生电动 导体运动产生电动势，ΔΦ 是 ΔΦ 产生 势，ΔΦ 是由于磁 由于导体线框本身的面积发
的原因 场变化而产生的， 生变化而产生的，所以 ΔΦ＝ 所以 ΔΦ＝ΔB·S B·ΔS
方向判断
通常由右手定则判断，也可由
由楞次定律判断
方法
[解析] 圆形线圈产生电动势，相当于电源内电路。磁通 量均匀增大，由楞次定律知，线圈中感应电流为逆时针方向， 又线圈相当于内电路，故 φa＞φb；E＝nΔΔΦt ＝50×84××00.0.11 V ＝10 V，电压表测量的是电源的电动势，即感应电动势。因 而电压表的读数为 10 V。故 B 正确。
[答案] B
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第十二页，共三十五页。
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小结
感生 电动 势和 动生 电动 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.
实际应用
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运动
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 向下
原磁场在增强，即电流在 增大。
二、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？
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
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）
一、电磁感应现象中的感生电场
1、定义：磁场变化会在其周围空间激发电场称为感生 电场。 2、感生电场与静电场的区别：
（1）静电场：静止的电荷激发的电场叫静电场。 特点：电场线是不闭合的。 （2）感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。
× × ×
v
_× _ _
× f
× ×
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的结果一致
探讨：
※洛伦兹力做功吗？
磁场变化引 起的电动势
感生电动势
线圈B相当 于电源
电键闭合，改变滑动片的位置
动生电动势
AB相当于电源 导体切割磁感线
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 ？
Z.x.x. K
一、理论探究感生电动势 的产生
〔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
Zx.xk
3、如何确定感生电场的方向？楞次定律 感生电场的方向与感应电流的方向相同。
磁场变强
4、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 5、感生电动势的非静电力是感生电场对电荷 的作用。
磁场变强
思考：
如图：当B增大时，如何 来判断感生电场（涡流 电场）的方向呢？
金属圆环
B
I
感生电场线
※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
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
例题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
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做圆 周运动.上图为感应加速器的侧视图，下图是真空室的俯视图. 上、下为电磁铁的两个磁极，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.则下述说法正确的是： A. 若电磁铁中电流减小，则电子被加速 B. 若电磁铁中电流增大，则电子被加速 C. 若电磁铁中电流反向，则电子被加速 D. 若电磁铁中电流反向，且电流减小， 则电子被加速
动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关。
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。
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。
理论分析：
× × × × × × × × × × × × ×
_
f
×
_× _×
f× f
v
× × ×
导体两端产生电势 差——动生电动势
× ×
× × × × ×
+ + +
×
× × ×
× ×
动生电动势是 导体中的自由 电荷在磁场中 受到洛伦兹力 作用的结果。
《电磁感应现象 的两类情况道感生电场。 • 2．知道感生电动势和动生电动势及其区别 与联系。
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.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。
＋＋
提
示
-
F电
※导体中的自由电荷受到
什么力的作用？
※导体棒的哪端电势比较高？ ※非静电力与洛伦兹力有关吗？
F洛 - -
文本呈现：
当导体棒在匀强磁场B中以速度v运动时，导体棒 内部的自由电子要受到洛伦兹力作用，在洛仑兹力 作用下电子沿导线向D 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。