电磁感应现象的两类情况ppt课件
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注：麦克斯韦提出了完整的电磁理论，并预言了电磁波存在，赫兹用实验证实了电
磁波的存在
（1）电磁理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 （2）周期性变化的磁场（电场）产生周期性变化的电场（磁场）——电磁波 （3）均匀变化的磁场（电场）产生恒定的电场（磁场）
闭合回路(可假定其存在)的感应电流方向就表示感生电场的方向.判断思 路如下：
体棒中的自由电荷受到的洛伦兹力方向如何？(为了方便， 可以认为导体中的自由电荷是正电荷)．
(2)若导体棒一直运动下去，自由电荷是否总会沿着导体棒 一直运动下去？为什么？ (3)导体棒哪端电势比较高？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？
电磁感应现象中的洛伦兹力
一、电磁感应现象中的感生电场 如图所示，B增强，那么就会在空间激发一个感生
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． (1)感生电场的方向与感应电流的方向有什么关系？如何 判断感生电场的方向？ (2)上述情况下，哪种作用扮演了非静电力的角色？
电磁感应现象中的感生电场
定义：变化的磁场在周围空间激发的电场, 叫感生电场,由感 生电场产生的感应电动势称为感生电动势（ E＝n ΔΔΦt ） 方向：可由楞次定律和右手定则判断. 感生电动势的非静电力就是感生电场对自由电荷的作用．
感生电场和静电场的区别
起源
电 场 线 形 状
静电场 E0 由静止电荷激发 电场线为非闭合曲线
动生电动势:由于导体的运动（切割磁感线）而产生的感应电动 势称为动生电动势
动生电动势所对应的非静电力是洛伦兹力的一个分力。 注意：虽然动生电动势与洛伦兹力有关，但洛伦兹力 始终不做功。
动生电动势的产生：
(1)由于 导体运动 产生的电动势叫动生电动势． (2)动生电动势大小： E＝Blv (B的方向与v的方向垂直)． (3)方向判断： 右手 定则．
感生电动势和动生电动势的区别
动生电动势
磁场不变，闭合电路的整体或局部
特 点
在磁场中运动导致回路中磁通量的
变化
原因
由于S的变化引起回路中
变化
非 静 电 力
的 来 源
非静电力就是洛仑兹力，由洛 仑兹力对运动电荷作用而产生 电动势
方向
一般用右手定则判断
感生电动势
闭合回路的任何部分都不动，空 间磁场发生变化导致回路中磁通 量变化 由于B的变化引起回路中
1 电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备。
铁芯 磁场 B
线圈
电 子束
环形 真空室
Fra Baidu bibliotek
1 柱形电磁铁产生磁场。磁场中安置一个环形真空管道。 当磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感应电场。 射入其中的电子就受到感应电场的持续作用而被不断加速。
【试题】 (多选)某空间出现了如右图所示的闭合的 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方向磁场在迅速增强 C.沿BA方向磁场在迅速增强 D.沿BA方向磁场在迅速减弱
请你思考： 导体切割磁感线时也会产生感应电动势,该电动势产生的
机理是什么? 它是如何将其它形式的能转化为电能的?
二、电磁感应现象中的洛伦兹力
如图所示，导体棒CD在匀强磁场中运动． (1)自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力．导
5 电磁感应现象的两类情况
杨伟勤
学习目标 1.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.了解动生电动势产生的原因，会判断动生电动势的方向，并会计算 它的大小.
ΔΦ 3.知道公式E＝n Δt 与E＝Blv的区别和联系．
请你思考：
穿过闭合回路磁通量发生了变化，回路中产生感应电动 势。产生感应电动势那部分导体相当于电源 思考：哪一种作用扮演了非静电力的角色呢？
【题目2】如图所示，直角三角形金属框abc放置在匀
强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上.
当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三
点的电势分别为φa、φb、φc.已知bc边的长度为l.下列判 断正确的是（ ）
A.φa＞φc，金属框中无电流 B.φb＞φc，金属框中电流方向沿a－b－c－a C.φbc＝12 － Bl2ω，金属框中无电流 D.φbc＝12 Bl2ω，金属框中电流方向沿a－c－b－a
计算 结果 Δt内的平均感应电动势
某一时刻的瞬时感应电动势
E＝Blv是由E＝n ΔΦ 在一定条件下推导出来的，该公式可看做法
联系
Δt
拉第电磁感应定律的一个推论
【题目1】如图所示，在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一 质量为m、电荷量为q的带正电小球，在槽内沿顺时针方向做匀速圆周运 动，现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场，则（ ） A.小球速度变大 B.小球速度变小 C.小球速度不变 D.小球速度可能变大也可能变小
静电场为有源场
感生电场 Ek 由变化的磁场激发 电场线为闭合曲线
Ek 感生电场为无源场
对感生电场的理解
1.变化的磁场周围产生感生电场，与闭合电路是否存在无关.如果在变化 磁场中放一个闭合电路，自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动. 2.感生电场可用电场线形象描述.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭 合的；而静电场的电场线不闭合.
变化
变化磁场在它周围空间激发涡旋电场， 非静电力就是感生电场力，由感生电 场力对电荷作功而产生电动势
一般用楞次定律判断
E＝nΔΔΦt 和E＝Blv的比较应用
研究 对象
E＝n ΔΔΦt 整个闭合回路
E＝Blv 回路中做切割磁感线运动的那部分导体
区 适用 别 范围 各种电磁感应现象 只适用于导体垂直切割磁感线运动的情况
假设存在垂直磁场方向的环形回路
回路中的磁通量的变化
楞次定律 回路中感应电流的方向 安培定则
感生电场方向
1
电子感应加速器是用感生电场来加速电 子的一种设备。它的基本原理如图示， 上下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有 一个环形真空室，电子在真空室中做圆 周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向 可以变化，产生的感生电场使电子加速。 上图为真空室的俯视图，如果从上向下 看，电子沿逆时针方向运动。当电磁铁 线圈电流的方向与图示方向一致时，电 流的大小应该怎样变化才能使电子加速？
磁波的存在
（1）电磁理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 （2）周期性变化的磁场（电场）产生周期性变化的电场（磁场）——电磁波 （3）均匀变化的磁场（电场）产生恒定的电场（磁场）
闭合回路(可假定其存在)的感应电流方向就表示感生电场的方向.判断思 路如下：
体棒中的自由电荷受到的洛伦兹力方向如何？(为了方便， 可以认为导体中的自由电荷是正电荷)．
(2)若导体棒一直运动下去，自由电荷是否总会沿着导体棒 一直运动下去？为什么？ (3)导体棒哪端电势比较高？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？
电磁感应现象中的洛伦兹力
一、电磁感应现象中的感生电场 如图所示，B增强，那么就会在空间激发一个感生
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． (1)感生电场的方向与感应电流的方向有什么关系？如何 判断感生电场的方向？ (2)上述情况下，哪种作用扮演了非静电力的角色？
电磁感应现象中的感生电场
定义：变化的磁场在周围空间激发的电场, 叫感生电场,由感 生电场产生的感应电动势称为感生电动势（ E＝n ΔΔΦt ） 方向：可由楞次定律和右手定则判断. 感生电动势的非静电力就是感生电场对自由电荷的作用．
感生电场和静电场的区别
起源
电 场 线 形 状
静电场 E0 由静止电荷激发 电场线为非闭合曲线
动生电动势:由于导体的运动（切割磁感线）而产生的感应电动 势称为动生电动势
动生电动势所对应的非静电力是洛伦兹力的一个分力。 注意：虽然动生电动势与洛伦兹力有关，但洛伦兹力 始终不做功。
动生电动势的产生：
(1)由于 导体运动 产生的电动势叫动生电动势． (2)动生电动势大小： E＝Blv (B的方向与v的方向垂直)． (3)方向判断： 右手 定则．
感生电动势和动生电动势的区别
动生电动势
磁场不变，闭合电路的整体或局部
特 点
在磁场中运动导致回路中磁通量的
变化
原因
由于S的变化引起回路中
变化
非 静 电 力
的 来 源
非静电力就是洛仑兹力，由洛 仑兹力对运动电荷作用而产生 电动势
方向
一般用右手定则判断
感生电动势
闭合回路的任何部分都不动，空 间磁场发生变化导致回路中磁通 量变化 由于B的变化引起回路中
1 电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备。
铁芯 磁场 B
线圈
电 子束
环形 真空室
Fra Baidu bibliotek
1 柱形电磁铁产生磁场。磁场中安置一个环形真空管道。 当磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感应电场。 射入其中的电子就受到感应电场的持续作用而被不断加速。
【试题】 (多选)某空间出现了如右图所示的闭合的 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方向磁场在迅速增强 C.沿BA方向磁场在迅速增强 D.沿BA方向磁场在迅速减弱
请你思考： 导体切割磁感线时也会产生感应电动势,该电动势产生的
机理是什么? 它是如何将其它形式的能转化为电能的?
二、电磁感应现象中的洛伦兹力
如图所示，导体棒CD在匀强磁场中运动． (1)自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力．导
5 电磁感应现象的两类情况
杨伟勤
学习目标 1.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.了解动生电动势产生的原因，会判断动生电动势的方向，并会计算 它的大小.
ΔΦ 3.知道公式E＝n Δt 与E＝Blv的区别和联系．
请你思考：
穿过闭合回路磁通量发生了变化，回路中产生感应电动 势。产生感应电动势那部分导体相当于电源 思考：哪一种作用扮演了非静电力的角色呢？
【题目2】如图所示，直角三角形金属框abc放置在匀
强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上.
当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三
点的电势分别为φa、φb、φc.已知bc边的长度为l.下列判 断正确的是（ ）
A.φa＞φc，金属框中无电流 B.φb＞φc，金属框中电流方向沿a－b－c－a C.φbc＝12 － Bl2ω，金属框中无电流 D.φbc＝12 Bl2ω，金属框中电流方向沿a－c－b－a
计算 结果 Δt内的平均感应电动势
某一时刻的瞬时感应电动势
E＝Blv是由E＝n ΔΦ 在一定条件下推导出来的，该公式可看做法
联系
Δt
拉第电磁感应定律的一个推论
【题目1】如图所示，在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一 质量为m、电荷量为q的带正电小球，在槽内沿顺时针方向做匀速圆周运 动，现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场，则（ ） A.小球速度变大 B.小球速度变小 C.小球速度不变 D.小球速度可能变大也可能变小
静电场为有源场
感生电场 Ek 由变化的磁场激发 电场线为闭合曲线
Ek 感生电场为无源场
对感生电场的理解
1.变化的磁场周围产生感生电场，与闭合电路是否存在无关.如果在变化 磁场中放一个闭合电路，自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动. 2.感生电场可用电场线形象描述.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭 合的；而静电场的电场线不闭合.
变化
变化磁场在它周围空间激发涡旋电场， 非静电力就是感生电场力，由感生电 场力对电荷作功而产生电动势
一般用楞次定律判断
E＝nΔΔΦt 和E＝Blv的比较应用
研究 对象
E＝n ΔΔΦt 整个闭合回路
E＝Blv 回路中做切割磁感线运动的那部分导体
区 适用 别 范围 各种电磁感应现象 只适用于导体垂直切割磁感线运动的情况
假设存在垂直磁场方向的环形回路
回路中的磁通量的变化
楞次定律 回路中感应电流的方向 安培定则
感生电场方向
1
电子感应加速器是用感生电场来加速电 子的一种设备。它的基本原理如图示， 上下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有 一个环形真空室，电子在真空室中做圆 周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向 可以变化，产生的感生电场使电子加速。 上图为真空室的俯视图，如果从上向下 看，电子沿逆时针方向运动。当电磁铁 线圈电流的方向与图示方向一致时，电 流的大小应该怎样变化才能使电子加速？