第五节 电磁感应现象的两类情况

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选修3－2 第四章

第五节 电磁感应现象的两类情况

全球震撼首见：中国车载电磁炮 2011年5月28日

复习电动势相关知识

每一个电动势都对应有一种非静电力——正是由于非静电力做功把其它形式的能转化为电能

一个闭合电路静止于磁场中,由于磁场强弱的变化,闭合电路内产生了感应电动势.我们称之为感生电动势。

磁场变弱

一.电磁感应现象中的感生电场

感生电动势：? 非静电力

（一）、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？

使电荷运动的力难道是变化

的磁场对其施加的力吗？

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

实 变化磁场产生电场_clip1.wmv验

（二）〔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.

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）

(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).

(3) 电场线:是闭合的曲线.

1、感生电场

(2)方向:就是感生电流的方向. 用楞次定律判断.

（三）、感生电场与感生电动势

3、应用实例---电子感应灯

第四代照明灯具：寿命是白炽灯的100倍，节能比传统意义节能灯还节能一倍

无电极、无灯丝、高光效、高某某、长寿命

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。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？

二.电磁感应现象中的洛伦兹力

导体切割磁感线时也会产生感应电动势——动生电动势,该电动势产生的机理是什么?非静电力又与什么有关呢？

（一）、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

XXXXX导体中的自由电荷受到

什么力的作用？

XXXXX导体棒的哪端电势比较高？

XXXXX非静电力与洛伦兹力有关吗？

理论分析：

XXXXX 　XXXXX 　 XXXXX XXXXX

XXXXX 　 XXXXX XXXXX XXXXX

XXXXX 　 XXXXX 　 XXXXX XXXXX

XXXXX 　 XXXXX 　 XXXXX XXXXX

XXXXX 　 XXXXX 　 XXXXX XXXXX

v

f

f

f

XXXXX 　XXXXX 　 XXXXX XXXXX

XXXXX 　 XXXXX XXXXX XXXXX

XXXXX 　 XXXXX 　 XXXXX XXXXX

XXXXX 　 XXXXX 　 XXXXX XXXXX

XXXXX 　 XXXXX 　 XXXXX XXXXX

v

导体两端产生电势差——动生电动势

动生电动势是导体中的自由电荷在磁场中受到洛仑兹力作用的结果。

f

（二）动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关

C

D

探 究

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

原因

由于S变化引起回路中?变化

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

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

方向

的来源

非静电力

楞次定律

楞次定律或右手定则

课堂总结

例1、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平

放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整

个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然

增大时，小球将（ ）

A、沿顺时针方向运动

B、沿逆时针方向运动

C、在原位置附近往复运动

D、仍然保持静止状态

例2、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

强度随时间变化的情况如图乙.金属棒ab的电阻

为1XXXXX,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 ( )

A.1 s末回路中电动势为0.8 V

B.1 s末回路中电动势为1.6 V

C.1 s末ab棒所受磁场力为0.64 N

D.1 s末ab棒所受磁场力为1.28 N

甲

乙

例2、棒L=0.4 m, 金属棒ab的电阻为1XXXXX ，B随t变化关

系如图乙,自t=0开始从导轨最左以v=1 m/s右匀速运动,

A.1 s末回路中电动势为0.8 V B.1 s末回路中电动势为1.6 V

C.1 s末ab棒所受磁场力为0.64 N D.1 s末ab棒所受磁场力为1.28 N

甲

乙

（1）本题感应电动势是动生还是感生？

（2）动生电动势的大小如何求解？

（3）感生电动势的大小如何求解？

（4）两种电动势在这里是相互加强还是消弱？

E1＝BLV

E=E1+E2[全文已结束，注意以上仅为全文的文字预览，不包含图片和表格以及排版]

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