注意動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)課件

第五節(jié)

電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況第五節(jié)

電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況1+++---+++++++++△回顧電荷在外電路和內(nèi)電路中的運動。△電源電動勢的作用是某種非靜電力對自由電荷的作用?；瘜W作用就是我們所說的非靜電力問題:感應(yīng)電動勢對應(yīng)的非靜電力是一種什么樣的作用?+++---+++++++++△回顧電荷在外2導(dǎo)體切割磁感線動生電動勢電鍵閉合，改變滑動片的位置感生電動勢AB相當于電源線圈B相當于電源磁場變化引起的電動勢導(dǎo)體切割磁感線動生電動勢電鍵閉合，改變滑動片的位置感生電動勢3理論探究感生電動勢的產(chǎn)生電流是怎樣產(chǎn)生的？自由電荷為什么會運動？使電荷運動的力難道是變化的磁場對其施加的力嗎？猜想：使電荷運動的力可能是洛倫茲力、靜電力、或者是其它力磁場變強理論探究感生電動勢的產(chǎn)生電流是怎樣產(chǎn)生的？自由電荷為什么會運4注意動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)課件5注意動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)課件6注意動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)課件7〔英〕麥克斯韋認為：磁場變化時會在周圍空間激發(fā)一種電場-----感生電場閉合導(dǎo)體中的自由電荷在這種電場下做定向運動產(chǎn)生感應(yīng)電流（感生電動勢）感生電動勢的非靜電力是感生電場對電荷的作用力。感生電場的方向類似感應(yīng)電流方向的判定----楞次定律〔英〕麥克斯韋認為：磁場變化時會在周圍空間激發(fā)一種電場---8(1)定義:變化的磁場在周圍空間激發(fā)的電場叫感生電場(渦旋電場).(3)電場線:是閉合的曲線.1、感生電場(2)方向:就是感應(yīng)電流的方向.用楞次定律判斷.一、感生電場與感生電動勢磁場變強(1)定義:變化的磁場在周圍空間激發(fā)的電場叫感生電場(渦旋電92、感生電動勢：感生電場是產(chǎn)生感生電動勢的原因.2、感生電動勢：感生電場是產(chǎn)生103、應(yīng)用實例---電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器是用感生電場來加速電子的一種設(shè)備。鐵芯電子束環(huán)形真空管道線圈3、應(yīng)用實例---電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器是用感生電場來11

它的柱形電磁鐵在兩極間產(chǎn)生磁場。在磁場中安置一個環(huán)形真空管道作為電子運行的軌道。當磁場發(fā)生變化時，就會沿管道方向產(chǎn)生感生電場。射入其中的電子就受到感生電場的持續(xù)作用而不斷加速。它的柱形電磁鐵在兩極間產(chǎn)生磁場。在磁場中安置12注意動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)課件13

如圖,100匝線圈兩端A,B與一個電壓表相連.線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向磁場,線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化．(1)電壓表的讀數(shù)應(yīng)該等于多少？(2)請在線圈位置上標出感生電場的方向．(3)Ａ、Ｂ兩端，哪端應(yīng)該與電壓表標＋號的接線柱連接？例與練1如圖,100匝線圈兩端A,B與一14理論探究動生電動勢的產(chǎn)生思考與討論1、動生電動勢是怎樣產(chǎn)生的？2、什么力充當非靜電力？提示※導(dǎo)體中的自由電荷受到什么力的作用？※導(dǎo)體棒的哪端電勢比較高？※非靜電力與洛倫茲力有關(guān)嗎？理論探究動生電動勢的產(chǎn)生思考與討論1、動生電動勢是怎樣產(chǎn)生的15注意動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)課件16

1、自由電荷會隨著導(dǎo)體棒運動,并因此受到洛倫茲力。導(dǎo)體中自由電荷的合運動在空間大致沿什么方向？為了方便，可以認為導(dǎo)體中的自由電荷是正電荷。分析與解答:1、導(dǎo)體中自由電荷(正電荷)具有水平方向的速度，由左手定則可判斷受到沿棒向上的洛倫茲力作用，其合運動是斜向右上的。1、自由電荷會隨著導(dǎo)體棒運動,并因此受到洛倫茲力。導(dǎo)體中自172、導(dǎo)體棒一直運動下去，自由電荷是否也會沿著導(dǎo)體棒一直運動下去?為什么?分析與解答:2、自由電荷不會一直運動下去.因為C、D兩端聚集電荷越來越多，在CD棒間產(chǎn)生的電場越來越強,當電場力等于洛倫茲力時,自由電荷不再定向運動.DXXXXXXXXXXXXXXXCLF洛F電V2、導(dǎo)體棒一直運動下去，自由電荷是否也會沿著導(dǎo)體棒一直運動下18分析與解答:3、C端電勢高。DXXXXXXXXXXXXXXXCLF洛F電V從能的角度定量了解動生電動勢分析與解答:4、導(dǎo)體棒中電流是由D指向C的。此時導(dǎo)體棒可以看作是一個電源，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生了動生電動勢。

3、導(dǎo)體棒的哪端電勢比較高?4、如果用導(dǎo)線把C、D兩端連到磁場外的一個用電器上，導(dǎo)體棒中電流是沿什么方向的?分析與解答:DXXXCLF洛F電V從能的角度19

注意：動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)，但洛倫茲力始終不做功.1、洛倫茲力的分力是動生電動勢產(chǎn)生的根源二、洛倫茲力與動生電動勢注意：動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)，但洛倫茲力始終不做功.20洛倫茲力不做功，不提供能量，只是起傳遞能量的作用。即外力克服洛倫茲力的一個分量F2所做的功，通過另一個分量F1轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的能量V合F2F1洛倫茲力不做功，不提供能量，只是起傳遞能量的作用。即外力克服21

1.兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運動時，cd桿正好以速率向下v2勻速運動。重力加速度為g。以下說法正確的是（）A、ab桿所受拉力F的大小為

μmg＋B、cd桿所受摩擦力為零D、μ與v1大小的關(guān)系為

C、回路中的電流為1.兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們22光滑金屬導(dǎo)軌L=0.4m,電阻不計,均勻變化的磁場穿過整個導(dǎo)軌平面,如圖甲.磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的情況如圖乙.金屬棒ab的電阻為1Ω,自t=0時刻開始從導(dǎo)軌最左端以v=1m/s的速度向右勻速運動,則()A.1s末回路中電動勢為0.8VB.1s末ab棒所受磁場力為0.64NC.1s末回路中電動勢為1.6VD.1s末ab棒所受磁場力為1.28NvB/Tt/s0.52011.0甲乙CD練習光滑金屬導(dǎo)軌L=0.4m,電阻不計,均勻變化的磁場穿過整個23動生電動勢感生電動勢特點磁場不變，閉合電路的整體或局部在磁場中運動導(dǎo)致回路中磁通量變化閉合回路的任何部分都不動，空間磁場變化導(dǎo)致回路中磁通量變化原因由于S變化引起回路中變化由于B變化引起回路中變化非靜電力是洛侖茲力的分力，由洛侖茲力對運動電荷作用而產(chǎn)生電動勢變化磁場在它周圍空間激發(fā)感生電場，非靜電力是感生電場力，由感生電場力對電荷做功而產(chǎn)生電動勢方向的來源非靜電力楞次定律楞次定律或右手定則小結(jié)動生電動勢感生電動勢特點磁場不變，閉合電路的整體或局部在磁場24注意動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)課件25VLMN×××××××××××××××××××××××××R例題：光滑導(dǎo)軌上架一個直導(dǎo)體棒MN，設(shè)MN向右勻速運動的速度為V，MN長為L,不計其他電阻求：（1）導(dǎo)體MN做勻速運動時受到的安培力大小和方向？（2）導(dǎo)體MN受到的外力的大小和方向？（3）MN向右運動S位移，外力克服安培力做功的表達式是什么？（4）在此過程中感應(yīng)電流做功是多少？結(jié)論：在純電阻電路中，外力克服安培力做了多少功將有多少熱量產(chǎn)生。實際應(yīng)用VLMN××××××××××××26第五節(jié)

電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況第五節(jié)

電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況27+++---+++++++++△回顧電荷在外電路和內(nèi)電路中的運動?！麟娫措妱觿莸淖饔檬悄撤N非靜電力對自由電荷的作用?；瘜W作用就是我們所說的非靜電力問題:感應(yīng)電動勢對應(yīng)的非靜電力是一種什么樣的作用?+++---+++++++++△回顧電荷在外28導(dǎo)體切割磁感線動生電動勢電鍵閉合，改變滑動片的位置感生電動勢AB相當于電源線圈B相當于電源磁場變化引起的電動勢導(dǎo)體切割磁感線動生電動勢電鍵閉合，改變滑動片的位置感生電動勢29理論探究感生電動勢的產(chǎn)生電流是怎樣產(chǎn)生的？自由電荷為什么會運動？使電荷運動的力難道是變化的磁場對其施加的力嗎？猜想：使電荷運動的力可能是洛倫茲力、靜電力、或者是其它力磁場變強理論探究感生電動勢的產(chǎn)生電流是怎樣產(chǎn)生的？自由電荷為什么會運30注意動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)課件31注意動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)課件32注意動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)課件33〔英〕麥克斯韋認為：磁場變化時會在周圍空間激發(fā)一種電場-----感生電場閉合導(dǎo)體中的自由電荷在這種電場下做定向運動產(chǎn)生感應(yīng)電流（感生電動勢）感生電動勢的非靜電力是感生電場對電荷的作用力。感生電場的方向類似感應(yīng)電流方向的判定----楞次定律〔英〕麥克斯韋認為：磁場變化時會在周圍空間激發(fā)一種電場---34(1)定義:變化的磁場在周圍空間激發(fā)的電場叫感生電場(渦旋電場).(3)電場線:是閉合的曲線.1、感生電場(2)方向:就是感應(yīng)電流的方向.用楞次定律判斷.一、感生電場與感生電動勢磁場變強(1)定義:變化的磁場在周圍空間激發(fā)的電場叫感生電場(渦旋電352、感生電動勢：感生電場是產(chǎn)生感生電動勢的原因.2、感生電動勢：感生電場是產(chǎn)生363、應(yīng)用實例---電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器是用感生電場來加速電子的一種設(shè)備。鐵芯電子束環(huán)形真空管道線圈3、應(yīng)用實例---電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器是用感生電場來37

它的柱形電磁鐵在兩極間產(chǎn)生磁場。在磁場中安置一個環(huán)形真空管道作為電子運行的軌道。當磁場發(fā)生變化時，就會沿管道方向產(chǎn)生感生電場。射入其中的電子就受到感生電場的持續(xù)作用而不斷加速。它的柱形電磁鐵在兩極間產(chǎn)生磁場。在磁場中安置38注意動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)課件39

如圖,100匝線圈兩端A,B與一個電壓表相連.線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向磁場,線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化．(1)電壓表的讀數(shù)應(yīng)該等于多少？(2)請在線圈位置上標出感生電場的方向．(3)Ａ、Ｂ兩端，哪端應(yīng)該與電壓表標＋號的接線柱連接？例與練1如圖,100匝線圈兩端A,B與一40理論探究動生電動勢的產(chǎn)生思考與討論1、動生電動勢是怎樣產(chǎn)生的？2、什么力充當非靜電力？提示※導(dǎo)體中的自由電荷受到什么力的作用？※導(dǎo)體棒的哪端電勢比較高？※非靜電力與洛倫茲力有關(guān)嗎？理論探究動生電動勢的產(chǎn)生思考與討論1、動生電動勢是怎樣產(chǎn)生的41注意動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)課件42

1、自由電荷會隨著導(dǎo)體棒運動,并因此受到洛倫茲力。導(dǎo)體中自由電荷的合運動在空間大致沿什么方向？為了方便，可以認為導(dǎo)體中的自由電荷是正電荷。分析與解答:1、導(dǎo)體中自由電荷(正電荷)具有水平方向的速度，由左手定則可判斷受到沿棒向上的洛倫茲力作用，其合運動是斜向右上的。1、自由電荷會隨著導(dǎo)體棒運動,并因此受到洛倫茲力。導(dǎo)體中自432、導(dǎo)體棒一直運動下去，自由電荷是否也會沿著導(dǎo)體棒一直運動下去?為什么?分析與解答:2、自由電荷不會一直運動下去.因為C、D兩端聚集電荷越來越多，在CD棒間產(chǎn)生的電場越來越強,當電場力等于洛倫茲力時,自由電荷不再定向運動.DXXXXXXXXXXXXXXXCLF洛F電V2、導(dǎo)體棒一直運動下去，自由電荷是否也會沿著導(dǎo)體棒一直運動下44分析與解答:3、C端電勢高。DXXXXXXXXXXXXXXXCLF洛F電V從能的角度定量了解動生電動勢分析與解答:4、導(dǎo)體棒中電流是由D指向C的。此時導(dǎo)體棒可以看作是一個電源，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生了動生電動勢。

3、導(dǎo)體棒的哪端電勢比較高?4、如果用導(dǎo)線把C、D兩端連到磁場外的一個用電器上，導(dǎo)體棒中電流是沿什么方向的?分析與解答:DXXXCLF洛F電V從能的角度45

注意：動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)，但洛倫茲力始終不做功.1、洛倫茲力的分力是動生電動勢產(chǎn)生的根源二、洛倫茲力與動生電動勢注意：動生電動勢與洛倫茲力有關(guān)，但洛倫茲力始終不做功.46洛倫茲力不做功，不提供能量，只是起傳遞能量的作用。即外力克服洛倫茲力的一個分量F2所做的功，通過另一個分量F1轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的能量V合F2F1洛倫茲力不做功，不提供能量，只是起傳遞能量的作用。即外力克服47

1.兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運動時，cd桿正好以速率向下v2勻速運動。重力加速度為g。以下說法正確的是（）A、ab桿所受拉力F的大小為

μmg＋B、cd桿所受摩擦力為零D、μ與v1大小的關(guān)系為

C、回路中的電流為1.兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們48光滑金屬導(dǎo)軌L=0.4m,電阻不計,均勻變化的磁場穿過整個導(dǎo)軌平面,如圖甲.磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的情況如圖乙.金屬棒ab的電阻為1Ω,自t=0時刻開始從導(dǎo)軌最左端以v=1m/s的速度向右勻速運動,則()A.1s末回路中電動勢為0.8VB.1s末ab棒所受磁場力為0.64NC.1s末