动生电动势与洛伦兹力有关
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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。
感生电场的方向类 似感应电流方向的 判定----楞次定律
一、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激发的电场叫感 生电场(涡旋电场).
(2)方向:就是感应电流的方向. 用楞次定律判断.
二、洛伦兹力与动生电动势
1、洛伦兹力的分力是 动生电动势产生的根源
注意：动生电动势与洛伦兹力 有关，但洛伦兹力始终不做功.
洛伦兹力不做功，
不提供能量，只是 起传递能量的作用。
F1 V合
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
F2
应电流的能量
1. 两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，
分析与解答: 3、C端电势高。
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?
分析与解答: 4、导体棒中电流是由D指向C的。此 时导体棒可以看作是一个电源，导 体棒切割磁感线产生了动生电动势。
从能的角度定量了解动生电动势
C
XXX
XXX
L F X X X 洛
XXX
F V X X X 电 D
第五节 电磁感应现象的两类情况
△回顾电荷在外电路和内电路中的运动。
+ +
+ +
+
+
+
-
++
+-
+
+
-
△电源电动势的作用是某种
化学作用就是我们
非静电力对自由电荷的作用。 所说的非静电力
问题:感应电动势对应的非静电力是一种什么样的作用?
导体切割磁感线
电键闭合，改变滑动片的 位置
动生电动势
AB相当于电源
的情况如图乙.金属棒ab的电阻为1Ω,自t=0时刻开始
从导轨最左端以v=1 m/s的速度向右匀速运动,则
( CD )
A.1 s末回路中电动势为0.8 V
B.1 s末ab棒所受磁场力为0.64 N
C.1 s末回路中电动势为1.6 V
D.1 s末ab棒所受磁场力为1.28 N
B/T
2
v甲
乙1
0
t/s
0.5 1.0
（3）MN向右运动S位移，外力克服安培力做功的
表达式是什么？
（4）在此过程中感应电流做功是多少？
M
结论：在纯电阻电路中，外力克 服安培力做了多少功将有多少热
R
量产生。
× × × ××
× × × ××
× × L×
×××
×× ××
V
× × × ××
N
(3) 电场线:是闭合的曲线.
磁场变强
2、感生电动势：
感生电场是产生 感生电动势的原因.
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
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。
例与练1 如图,100匝线圈两端A,B与一个电
压表相连.线圈内有指向纸内方向磁场,线圈中的 磁通量在按图乙所示规律变化．
(1) 电压表的读数应该等于多少？
(2) 请在线圈位置上标出感生电场的方向．
(3) Ａ、Ｂ两端，哪端应该与电压表标＋号 的接线柱连接？
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？ 提示 ※导体棒的哪端电势比较高？ ※导体中的自由电荷受到
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的 分力，由洛仑兹力对运 动电荷作用而产生电动 势
什么力的作用？ ※非静电力与洛伦兹力有关吗？
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。
分析与解答: 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，其合运动是斜向右上的。
A、ab杆所受拉力F的大小为 μmg＋ B 2 L2v1 2R
B、cd杆所受摩擦力为零
C、回路中的电流为 BL(v1 v2 ) 2R
D、μ与v1大小的关系为
＝ 2Rmg
B 2 L2v1
练习
光滑金属导轨L=0.4 m,电阻不计,均匀变化的磁场穿过
整个导轨平面,如图甲.磁场的磁感应强度随时间变化
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?
分析与解答:
2、自由电荷不会一直运动下去. C
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
XX XX
X LX源自文库
X
X X
F洛
越强,当电场力等于洛伦兹力时, 自由电荷不再定向运动.
XXX
F V X X X 电 D
3、导体棒的哪端电势比较高?
磁场变化引 起的电动势 感生电动势
线圈B相当 于电源
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、或者是其它力
使电荷运动的力难道是变化 的磁场对其施加的力吗？
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
它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均
为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导 轨之间的动摩擦因数为 μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R。 整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场 中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨 匀速运动时，cd杆正好以速率向下v2匀速运动。重力加速度为 g。以下说法正确的是（ ）
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
楞次定律
实际应用
例题：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？
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。
感生电场的方向类 似感应电流方向的 判定----楞次定律
一、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激发的电场叫感 生电场(涡旋电场).
(2)方向:就是感应电流的方向. 用楞次定律判断.
二、洛伦兹力与动生电动势
1、洛伦兹力的分力是 动生电动势产生的根源
注意：动生电动势与洛伦兹力 有关，但洛伦兹力始终不做功.
洛伦兹力不做功，
不提供能量，只是 起传递能量的作用。
F1 V合
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
F2
应电流的能量
1. 两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，
分析与解答: 3、C端电势高。
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?
分析与解答: 4、导体棒中电流是由D指向C的。此 时导体棒可以看作是一个电源，导 体棒切割磁感线产生了动生电动势。
从能的角度定量了解动生电动势
C
XXX
XXX
L F X X X 洛
XXX
F V X X X 电 D
第五节 电磁感应现象的两类情况
△回顾电荷在外电路和内电路中的运动。
+ +
+ +
+
+
+
-
++
+-
+
+
-
△电源电动势的作用是某种
化学作用就是我们
非静电力对自由电荷的作用。 所说的非静电力
问题:感应电动势对应的非静电力是一种什么样的作用?
导体切割磁感线
电键闭合，改变滑动片的 位置
动生电动势
AB相当于电源
的情况如图乙.金属棒ab的电阻为1Ω,自t=0时刻开始
从导轨最左端以v=1 m/s的速度向右匀速运动,则
( CD )
A.1 s末回路中电动势为0.8 V
B.1 s末ab棒所受磁场力为0.64 N
C.1 s末回路中电动势为1.6 V
D.1 s末ab棒所受磁场力为1.28 N
B/T
2
v甲
乙1
0
t/s
0.5 1.0
（3）MN向右运动S位移，外力克服安培力做功的
表达式是什么？
（4）在此过程中感应电流做功是多少？
M
结论：在纯电阻电路中，外力克 服安培力做了多少功将有多少热
R
量产生。
× × × ××
× × × ××
× × L×
×××
×× ××
V
× × × ××
N
(3) 电场线:是闭合的曲线.
磁场变强
2、感生电动势：
感生电场是产生 感生电动势的原因.
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
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。
例与练1 如图,100匝线圈两端A,B与一个电
压表相连.线圈内有指向纸内方向磁场,线圈中的 磁通量在按图乙所示规律变化．
(1) 电压表的读数应该等于多少？
(2) 请在线圈位置上标出感生电场的方向．
(3) Ａ、Ｂ两端，哪端应该与电压表标＋号 的接线柱连接？
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？ 提示 ※导体棒的哪端电势比较高？ ※导体中的自由电荷受到
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的 分力，由洛仑兹力对运 动电荷作用而产生电动 势
什么力的作用？ ※非静电力与洛伦兹力有关吗？
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。
分析与解答: 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，其合运动是斜向右上的。
A、ab杆所受拉力F的大小为 μmg＋ B 2 L2v1 2R
B、cd杆所受摩擦力为零
C、回路中的电流为 BL(v1 v2 ) 2R
D、μ与v1大小的关系为
＝ 2Rmg
B 2 L2v1
练习
光滑金属导轨L=0.4 m,电阻不计,均匀变化的磁场穿过
整个导轨平面,如图甲.磁场的磁感应强度随时间变化
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?
分析与解答:
2、自由电荷不会一直运动下去. C
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
XX XX
X LX源自文库
X
X X
F洛
越强,当电场力等于洛伦兹力时, 自由电荷不再定向运动.
XXX
F V X X X 电 D
3、导体棒的哪端电势比较高?
磁场变化引 起的电动势 感生电动势
线圈B相当 于电源
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、或者是其它力
使电荷运动的力难道是变化 的磁场对其施加的力吗？
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
它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均
为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导 轨之间的动摩擦因数为 μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R。 整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场 中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨 匀速运动时，cd杆正好以速率向下v2匀速运动。重力加速度为 g。以下说法正确的是（ ）
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
楞次定律
实际应用
例题：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？