電磁感應現象的兩類情況2016.11.26

感生電動勢和動生電動勢教學目標

1．知道感生電場。2．知道感生電動勢和動生電動勢及其區(qū)別與聯系?！峨姶鸥袘F象

的兩類情況》學科網1.什么是電源？復習電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉化為電能的裝置。

2.干電池中的非靜電力是什么？化學作用。說明：電路中電動勢的作用實際上是某種非靜電力對自由電荷的作用。

★回顧電荷在外電路和內電路中的運動。abcd化學作用就是我們

所說的非靜電力導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思考：

在電磁感應現象中，哪一種作用扮演了非靜電力的角色

？Z.x.x.K一、理論探究感生電動勢的產生

1.磁感應強度B不變,垂直于磁場的回路面積S發(fā)生變化,ΔS＝S2-S1,此時：

2.垂直于磁場的回路面積S不變,磁感應強度B發(fā)生變化,ΔB＝B2-B1,此時：求E的二種常見情況：〔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-----感生電場閉合導體中的自由電荷在這種電場下做定向運動產生感應電流（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電流方向的判定----安培定則一、電磁感應現象中的感生電場1、定義：磁場變化會在其周圍空間激發(fā)電場稱為感生電場。

2、感生電場與靜電場的區(qū)別：（1）靜電場：靜止的電荷激發(fā)的電場叫靜電場。特點：電場線是不閉合的。（2）感生電場是一種渦旋電場，電場線是閉合的。磁場變強3、如何確定感生電場的方向？楞次定律感生電場的方向與感應電流的方向相同。Zx.xk4、感生電動勢：由感生電場使導體產生的電動勢叫感生電動勢5、感生電動勢的非靜電力是感生電場對電荷的作用。(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.學科網1、感生電場(2)方向:就是感生電流的方向.用楞次定律判斷.（三）、感生電場與感生電動勢磁場變強2、感生電動勢：（1）定義：由感生電場產生的感應電動勢.（2）感生電動勢：感生電場對自由電荷的作用非靜電力磁場變強B金屬圓環(huán)感生電場線思考：如圖：當B增大時，如何來判斷感生電場（渦流電場）的方向呢？I例題1.如圖所示，一個閉合電路靜止于磁場中，由于磁場強弱的變化，而使電路中產生了感應電動勢，下列說法中正確的是（）A．磁場變化時，會在在空間中激發(fā)一種電場B．使電荷定向移動形成電流的力是磁場力C．使電荷定向移動形成電流的力是電場力D．以上說法都不對磁場變強AC鞏固訓練1.如圖所示，一個帶正電的粒子在垂直于勻強磁場的平面內做圓周運動，當磁感應強度均勻增大時，此粒子的動能將（）

A．不變

B．增加

C．減少

D．以上情況都可能B電子感應加速器就是利用感生電場使電子加速的設備.電子在兩極間的環(huán)形真空室中,受到其他約束始終沿逆時針方向做圓周運動.上圖為感應加速器的側視圖，下圖是真空室的俯視圖.上、下為電磁鐵的兩個磁極，電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，所產生的感應電場使電子加速.若此時電磁鐵中通有圖示電流.則下述說法正確的是：A.

若電磁鐵中電流減小，則電子被加速B.

若電磁鐵中電流增大，則電子被加速C.若電磁鐵中電流反向，則電子被加速D.若電磁鐵中電流反向，且電流減小，則電子被加速實際應用電子感應加速器穿過真空室內磁場的方向由圖知電子沿什么方向運動要使電子沿此方向加速，感生電場的方向如何由感生電場引起的磁場方向如何豎直向上逆時針順時針向下原磁場在增強，即電流在增大。二、理論探究動生電動勢的產生思考與討論1、動生電動勢是怎樣產生的？2、什么力充當非靜電力？提示※導體中的自由電荷受到什么力的作用？※導體棒的哪端電勢比較高？＋＋--F+文本呈現：

當導體棒在勻強磁場B中以速度v運動時，導體棒內部的自由電子要受到洛倫茲力作用，在洛侖茲力作用下電子沿導線向D端定向運動，使D端和C端出現了等量異種電荷，D為負極（低電勢），C為正極（高電勢）則導體CD相當一個電源。動生電動勢的非靜電力與洛倫茲力有關。1．導體中自由電荷（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，其合運動是斜向上的。討論結果：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。3．C端電勢高。4．導體棒中電流是由D指向C的。二、電磁感應現象中的洛倫茲力1.動生電動勢：由于導體運動而產生的電動勢。動生電動勢的非靜電力與洛倫茲力有關。理論分析：×

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××v___+++導體兩端產生電勢差——動生電動勢動生電動勢是導體中的自由電荷在磁場中受到洛倫茲力作用的結果。f2.動生電動勢的大小：

根據電動勢的定義,電動勢等于單位正電荷從負極通過電源內部移動到正極非靜電力所做的功,作用在單位正電荷上的洛倫茲力為

F=F

洛/e=vB

則動生電動勢為：E=FL=BLv

結論：與法拉第電磁感應定律得到的結果一致探討：-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轉化為感應電流的能量※洛倫茲力做功嗎？※能量是怎樣轉化的呢？UωF洛F2F1練習2.如圖所示，導體AB在做切割磁感線運動時，將產生一個電動勢，因而在電路中有電流通過，下列說法中正確的是（）A．因導體運動而產生的感應電動勢稱為動生電動勢B．動生電動勢的產生與洛侖茲力有關C．動生電動勢的產生與電場力有關D．動生電動勢和感生電動勢產生的原因是一樣的AB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