4.5_電磁感應現(xiàn)象的兩種情況.ppt

1、第四章 電磁感應,4.5 電磁感應現(xiàn)象的兩類情況,新課標高中物理選修32,復習電動勢相關(guān)知識,每一個電動勢都對應有一種非靜電力 正是由于非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。,問題:感應電動勢對應的非靜電力是一種什么樣的作用?,電路中電動勢的作用是某種非靜電力對自由電荷的作用。,一個閉合電路靜止于磁場中,由于磁場強弱的變化,閉合電路內(nèi)產(chǎn)生了感應電動勢. 這種情況下,哪一種作用是非靜電力?,一、感生電場與感生電動勢,感生電場模擬動畫演示,感生電場1,感生電場2,(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:就是感生電

2、流的方向. 用楞次定律判斷.,一、感生電場與感生電動勢,感生電場是產(chǎn)生感生電動勢的原因.,2、感生電動勢： 由感生電場產(chǎn)生的感應電動勢. 感生電動勢所對應的非靜電力是感生電場對自由電荷的作用.,一、感生電場與感生電動勢,3、應用實例-電子感應加速器,電子感應加速器是用感生電場來加速電子的一種設(shè)備。,一、感生電場與感生電動勢,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。,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

3、示規(guī)律變化 (1) 電壓表的讀數(shù)應該等于多少？ (2) 請在線圈位置上標出感生電場的方向 (3) 、兩端，哪端應該與電壓表標號的接線柱連接？,例與練1,1.導體切割磁感線時也會產(chǎn)生感應電動勢,該電動勢產(chǎn)生的機理是什么?,2.導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢的大小與哪些因素有關(guān)?,3.它是如何將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的?,二、洛倫茲力與動生電動勢,1、自由電荷會隨著導體棒運動,并因此受到洛倫茲力。導體中自由電荷的合運動在空間大致沿什么方向？為了方便，可以認為導體中的自由電荷是正電荷。,分析與解答: 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

4、向上的。,2、導體棒一直運動下去，自由電荷是否也會沿著導體棒一直運動下去?為什么?,分析與解答: 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.,分析與解答: C端電勢高。,分析與解答: 導體棒中電流是由D指向C的。此時導體棒可以看作是一個電源，導體棒切割磁感線產(chǎn)生了動生電動勢。,3、導體棒的哪端電勢比較高?,4、如果用導線把C、D兩端連到磁場外的一個用電器上，導體棒中電流是沿什么方向的?,1、由于導體的運動(切割磁感線)而產(chǎn)生的感應電動勢叫動生電動勢.,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

5、.,2、動生電動勢所對應的非靜電力是洛倫茲力的分力.,二、洛倫茲力與動生電動勢,光滑金屬導軌L=0.4m,電阻不計,均勻變化的磁場穿過整個導軌平面,如圖甲.磁場的磁感應強度隨時間變化的情況如圖乙.金屬棒ab的電阻為1,自t=0時刻開始從導軌最左端以v=1m/s的速度向右勻速運動,則( ) A.1s末回路中電動勢為0.8V B.1s末ab棒所受磁場力為0.64N C.1s末回路中電動勢為1.6V D.1s末ab棒所受磁場力為1.28N,甲,乙,CD,例與練2,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