电磁感应现象的两类情况.

4.5 电磁感应现象的两类情况

课型：新授编号：5 日期：2018-12-28 学习目标:

1．了解感生电场，知道感生电动势产生的原因。会判断感生电动势的方向，并会计算它的大小。

2．了解动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系。会判断动生电动势的方向，并计算它的大小。

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。

活动方案:

活动一：电磁感应现象中的感生电场

如图：一个200匝、面积为20cm2在圆形线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T。在此过程中:

问题1：磁场变强会使线圈中产生什么方向的感应电流？

问题2：电流是电荷的定向移动产生的，为什么自由电荷会发生移动的？

总结：

1.变化的磁场在空间产生一种电场------

2. 使电荷受到作用力做定向

移动

3.感生电动势的非静电力

扩展：

感生电场方向的判断：

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

（）

A．磁场变化时，会在在空间中激发一种感生

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

活动二：电磁感应现象中的洛伦兹力。

如图所示：有导线CD长0.15m，在

磁感应强度为0.8T的匀强磁场中，以

3m/S的速度做切割磁感线运动，导线垂

直磁感线，运动方向跟磁感线及直导线

均垂直.

思考下列问题：

磁场变强

1、自由电荷会随着导体棒运动,并因此受到洛伦兹力。导体中自由电荷的合运动在空间大致沿什么方向？为了方便，可以认为导体中的自由电荷是正电荷。

2、导体棒一直运动下去，自由电荷是否也会沿着导体棒一直运动下去?为什么?

3、导体棒的哪端电势比较高?

4、如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中电流是沿什么方向的?

总结：

导线两端存在感应电动势，在这种情况下，非静电力与有关。

例题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（）

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

同步练习：

1．如图所示，一个有孔带正电小球套在

光滑的圆环上（重力不计），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，此小球的动能将（）

A．不变 B．增加 C．减少 D．以上情况都可能

2．穿过一个电阻为l Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2 Wb，则（）

A．线圈中的感应电动势一定是每秒减少2 V B．线圈中的感应电动势一定是2 V

C．线圈中的感应电流一定是每秒减少2 A

D．线圈中的感应电流一定是2 A

3．如图所示，面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方问垂直于线

圈平面，已知磁感应强度随时间变

化的规律为B=（2+0.2t）T，

定值电

阻R1=6Ω，线圈电阻R2=4Ω，求：

（1）磁通量变化率，回路的感应电动势；

（2）判断a，b两点电势的高低；

（2）a、b两点间电压U ab

4.光滑导轨，竖直放置在垂直于纸面向里的匀强磁场中，已知导轨宽L=0.5m，磁感应强度B=0.2T．有阻值为0.5Ω的导体棒AB紧挨导轨，沿着导轨由静止开始下落，如图所示，设串联在导轨中的电阻R阻值为2Ω，其他部分的电阻及接触电阻均不计．问：

(1)导体棒AB在下落过程中，产生的感应电流的

方向和AB棒受到的磁场力的方向．

(2)当导体棒AB的速度为5m/s(设并未达到最大速度)时，其感应电动势和感应电流的大小各是多少?