人教版高二物理选修电磁感应现象的两类情况
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人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT) 人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
动生电动势
导体切割磁感线
AB相当 于电源
二、理论探究动生电动势的产生. 1、动生电动势是怎样产生的？ 2、什么力充当非静电力？
由于导体运动而产生的感 应电动势称为动生电动势。
＋＋
F电 - F电
F洛
--
探讨：
洛伦兹力做功吗？
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 力克服洛伦兹力的一个分量F2
V
F洛
F1
v
所做的功，通过另一个分量F1
转化为感应电流的能量.
例题2：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： （1）导体MN做匀速运动时受到的安培力大小和方向？ （2）导体MN受到的外力的大小和方向？
1、变化的磁场能在周围空间激发电场,这种电场叫感生电场. 2、由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势.
3、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. 4、感生电场是产生感应电流或感应电动势的原因,感生电 场的方向同样可由楞次定律判断.
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
磁场变强
使电荷运动的力难道是变化的磁场对其施加的力吗？
〔英〕麦克斯韦认为，
磁场变化时会在周围空间激发一种 感生电动势的非静电
电场-----感生电场
力是感生电场对电荷 的作用力。
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）
感生电场的方向类似感 应电流方向的判定---安培定则.
（ A） A、沿顺时针方向运动 B、沿逆时针方向运动 C、在原位置附近往复运动 D、仍然保持静止状态
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练习2.下列哪些说法正确的是 ( AB ) A．磁场变化时会在空间激发电场 B．处于变化磁场中的导体中的自由电荷定向移动，是由 于受到感生电场的作用 C．感生电场就是感应电动势 D．以上说法都不对
实际应用
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
电子感应加速器
穿过真空室内磁场的方向 竖直向上
由图知电子沿什么方向运动 逆时针
要使电子沿此方向加速，感 生电场的方向应该是？ 顺时针 由图可知原磁场方向由下向上， 根据楞次定律，为了产生如上 感应电场，原磁场应该如何？
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练习1、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水 平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处于竖直向 下的磁场中，当磁场磁感应强度突然增大时，小球将
计算
通常由E＝Blvsinθ计算，
也可由
E n Φ t
计算
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例题3：据报道，1992年7月，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进
行了一项卫星悬绳发电实验，实验取得了部分成功．航天飞机在地球赤
得：F B2L2v 由左手定则知 F方向向左
R
(2)由导体棒做匀速运动，故受到的外力大小等于F,
F B2L2v 方向向右。
R
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三、感生电动势与动生电动势的区别。
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 导体中自由电荷所受洛伦
移动电荷的非静电力
电场力
兹பைடு நூலகம்沿导体方向的分力
回路中相当于电源的 处于变化磁场中的线圈
做切割磁感线运动的导体
部分
部分
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
大小计算方法
由 E n Φ t
原磁场在增强， 即电流在增大。
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
例1、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，当磁感应强度随时间均匀变化时，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） A．E/2 B．E/3 C．2E/3 D．E
§4.5 电磁感应现象的两类情况
第四章 电磁感应
在电磁感应现象中，引起磁通量变化的原因不同，一 般分为两种：如下图所示，请探究一下它们产生感应电动 势的机理．
导体不动
磁场不变
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
道上空离地面约3000km处由东向西飞行，相对地面速度大约为
6.5×103m/s，从航天飞机上携带一根长20km，电阻为800Ω的金属悬
绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动．假定这一范围内的
地磁场是均匀的．磁感应强度为4×10－5T，且认为悬绳上各点的切割速
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，在洛伦兹力作 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相当于一个电源.
＋＋
F电 - F电
F洛
--
一段导线在做切割磁感线 的运动时相当于电源，这时 的非静电力与洛伦兹力有关。
M
× × × ××
× × × ××
R
× × L×
×××
×× ××
v
× × × ××
N
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M
× × × ××
解析(1)由题意知：
R
E=BLv I E F=BIL
R
× × × ××
× × L×
×××
×× ××
v
× × × ××
N
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动生电动势
导体切割磁感线
AB相当 于电源
二、理论探究动生电动势的产生. 1、动生电动势是怎样产生的？ 2、什么力充当非静电力？
由于导体运动而产生的感 应电动势称为动生电动势。
＋＋
F电 - F电
F洛
--
探讨：
洛伦兹力做功吗？
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 力克服洛伦兹力的一个分量F2
V
F洛
F1
v
所做的功，通过另一个分量F1
转化为感应电流的能量.
例题2：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： （1）导体MN做匀速运动时受到的安培力大小和方向？ （2）导体MN受到的外力的大小和方向？
1、变化的磁场能在周围空间激发电场,这种电场叫感生电场. 2、由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势.
3、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. 4、感生电场是产生感应电流或感应电动势的原因,感生电 场的方向同样可由楞次定律判断.
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
磁场变强
使电荷运动的力难道是变化的磁场对其施加的力吗？
〔英〕麦克斯韦认为，
磁场变化时会在周围空间激发一种 感生电动势的非静电
电场-----感生电场
力是感生电场对电荷 的作用力。
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）
感生电场的方向类似感 应电流方向的判定---安培定则.
（ A） A、沿顺时针方向运动 B、沿逆时针方向运动 C、在原位置附近往复运动 D、仍然保持静止状态
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
练习2.下列哪些说法正确的是 ( AB ) A．磁场变化时会在空间激发电场 B．处于变化磁场中的导体中的自由电荷定向移动，是由 于受到感生电场的作用 C．感生电场就是感应电动势 D．以上说法都不对
实际应用
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
电子感应加速器
穿过真空室内磁场的方向 竖直向上
由图知电子沿什么方向运动 逆时针
要使电子沿此方向加速，感 生电场的方向应该是？ 顺时针 由图可知原磁场方向由下向上， 根据楞次定律，为了产生如上 感应电场，原磁场应该如何？
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
练习1、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水 平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处于竖直向 下的磁场中，当磁场磁感应强度突然增大时，小球将
计算
通常由E＝Blvsinθ计算，
也可由
E n Φ t
计算
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
例题3：据报道，1992年7月，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进
行了一项卫星悬绳发电实验，实验取得了部分成功．航天飞机在地球赤
得：F B2L2v 由左手定则知 F方向向左
R
(2)由导体棒做匀速运动，故受到的外力大小等于F,
F B2L2v 方向向右。
R
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
三、感生电动势与动生电动势的区别。
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 导体中自由电荷所受洛伦
移动电荷的非静电力
电场力
兹பைடு நூலகம்沿导体方向的分力
回路中相当于电源的 处于变化磁场中的线圈
做切割磁感线运动的导体
部分
部分
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
大小计算方法
由 E n Φ t
原磁场在增强， 即电流在增大。
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
例1、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，当磁感应强度随时间均匀变化时，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） A．E/2 B．E/3 C．2E/3 D．E
§4.5 电磁感应现象的两类情况
第四章 电磁感应
在电磁感应现象中，引起磁通量变化的原因不同，一 般分为两种：如下图所示，请探究一下它们产生感应电动 势的机理．
导体不动
磁场不变
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
道上空离地面约3000km处由东向西飞行，相对地面速度大约为
6.5×103m/s，从航天飞机上携带一根长20km，电阻为800Ω的金属悬
绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动．假定这一范围内的
地磁场是均匀的．磁感应强度为4×10－5T，且认为悬绳上各点的切割速
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，在洛伦兹力作 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相当于一个电源.
＋＋
F电 - F电
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--
一段导线在做切割磁感线 的运动时相当于电源，这时 的非静电力与洛伦兹力有关。
M
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R
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×××
×× ××
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N
人教版高二 物理选修3-2 4.5 电磁感应现象的两类情况(共20张PPT)
M
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解析(1)由题意知：
R
E=BLv I E F=BIL
R
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