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1、4.54.5电磁感应现象的两类情况电磁感应现象的两类情况-1;.正极正极负极负极电源电源+作用：从功、能方面来看，由于非静电力克服作用：从功、能方面来看，由于非静电力克服电场力做功；从而将电场力做功；从而将其他形式的能转化为电势其他形式的能转化为电势能。能。复习巩固复习巩固：思考思考1：从功、能方面来看电源的作用是什么？从功、能方面来看电源的作用是什么？ F电电F非非 对于干电池：对于干电池：F非非：是化学作用；：是化学作用；能量转化：能量转化：E化化 E电电2;.电场线保持和导线平行电场线保持和导线平行(与电流方向相同与电流方向相同)。思考思考2：导线中电场的方向？导线中电场的方向？如图：假
2、设在电源正、负极之间连一根导线如图：假设在电源正、负极之间连一根导线. .-+A+_B_P P正极正极负极负极电源电源+F非非+-导线导线+EI3;.开关闭合（断开），或改变滑动片开关闭合（断开），或改变滑动片的位置。的位置。导体切割磁感线。导体切割磁感线。ABAB相当于电源相当于电源线圈线圈B B相当于电相当于电源源感生电动势感生电动势由磁场变化引起的电动势由磁场变化引起的电动势由磁场变化引起的电动势由磁场变化引起的电动势思考思考3 3：以下两种电磁感应现象中，哪部分导体相当于电源？以下两种电磁感应现象中，哪部分导体相当于电源？动生电动势动生电动势由导体运动引起的电动势由导体运动引起的电动势
3、由导体运动引起的电动势由导体运动引起的电动势4;.磁场变强磁场变强如图如图：当磁场增强时当磁场增强时, ,金属圆环内将产生感应电动势金属圆环内将产生感应电动势. .在这在这种情况下种情况下E E感感是怎样产生的呢是怎样产生的呢? ?一、感生电场和感生电动势一、感生电场和感生电动势思考思考思考思考4 4 4 4：B金属圆环金属圆环19世纪世纪.60年代英年代英麦克斯韦认为麦克斯韦认为变化的磁场会在其周围空间激发一种电场变化的磁场会在其周围空间激发一种电场-感生电场感生电场(涡流电场涡流电场)感生电场线感生电场线闭合导体中的自由电荷在这种电场下做定向运动闭合导体中的自由电荷在这种电场下做定向运动产
4、生感应电流（感应电动势）产生感应电流（感应电动势）5;.2 2、感生电动势：由感生电场（涡流电场）产生的、感生电动势：由感生电场（涡流电场）产生的电动势称为感生电动势。电动势称为感生电动势。一、感生电场和感生电动势一、感生电场和感生电动势1 1、感生电场（涡流电场）、感生电场（涡流电场） ：变化的磁场在其周围空间激：变化的磁场在其周围空间激发一种电场。发一种电场。磁场变强磁场变强B金属圆环金属圆环感生电场线感生电场线思考思考思考思考5 5 5 5：如图：当如图：当B B增大时，如何来判断感生电场（涡流电场）的增大时，如何来判断感生电场（涡流电场）的方向呢？方向呢？I3 3、感生电场的方向：、感
5、生电场的方向：6;.一、感生电场和感生电动势一、感生电场和感生电动势磁场变强磁场变强B金属圆环金属圆环感生电场线感生电场线I3 3、感生电场的方向：、感生电场的方向：判断方法：判断方法：类似感应电流的判断方法类似感应电流的判断方法（右手定则）；（右手定则）；（注意：感生电场的电场线是闭合曲线与静电场的（注意：感生电场的电场线是闭合曲线与静电场的电场线不同。）电场线不同。）7;.4 4、感生电动势中的非静电力：、感生电动势中的非静电力：是感生电场对自由电荷的作用力。是感生电场对自由电荷的作用力。5 5、感生电动势中的能量转化：、感生电动势中的能量转化：E其化其化E电电磁场变强磁场变强B金属圆环金
6、属圆环感生电场线感生电场线I8;.+如图：绝缘管内壁光滑，一带正电的小球静止于如图：绝缘管内壁光滑，一带正电的小球静止于a a点；当磁感应强度点；当磁感应强度B B增大时，问：增大时，问：带电小球将如何运动？带电小球将如何运动？aE感感9;.电流由小变大。电流由小变大。-教科书教科书P19P19VE感感10;.1 1、动生电动势：指导体切割磁感线产生的电动势。、动生电动势：指导体切割磁感线产生的电动势。二、洛仑兹力与动生电动势二、洛仑兹力与动生电动势+-思考思考6 6：导体棒向右运动切割磁感线时，导体棒就相当导体棒向右运动切割磁感线时，导体棒就相当于电源；哪么此时于电源；哪么此时C C、D D
7、两端中哪端相当于电源两端中哪端相当于电源的正极？的正极？11;.1、动生电动势是怎样产生的？、动生电动势是怎样产生的？2、什么力充当非静电力？、什么力充当非静电力？提提提提 示示示示导体中的自由电荷受到导体中的自由电荷受到 什么力的作用？什么力的作用？导体棒的哪端电势比较高？导体棒的哪端电势比较高？F洛- -思考思考7 7：二、洛仑兹力与动生电动势二、洛仑兹力与动生电动势v v回答回答1 1、动生电动势产生的机理是：、动生电动势产生的机理是：自由电荷随着导线棒运动，并因此受到洛伦兹力的作自由电荷随着导线棒运动，并因此受到洛伦兹力的作用从而在导体棒两端形成电势差。用从而在导体棒两端形成电势差。回
8、答回答2 2、洛仑兹力。、洛仑兹力。12;.1、动生电动势是怎样产生的？、动生电动势是怎样产生的？2、什么力充当非静电力？、什么力充当非静电力？思考思考7 7：二、洛仑兹力与动生电动势二、洛仑兹力与动生电动势F洛- -v v3、达平衡状态时，、达平衡状态时，C、D两端间的电势差是多两端间的电势差是多少？少？EF电电即：即：EBLV当：当：F电电=F洛时，有：洛时，有：当：当： qE电电=qvB=qU/L U=E电电d=BvL13;.1、动生电动势是怎样产生的？、动生电动势是怎样产生的？2、什么力充当非静电力？、什么力充当非静电力？思考思考7 7：二、洛仑兹力与动生电动势二、洛仑兹力与动生电动势
9、F洛- -v v3、达平衡状态时，、达平衡状态时，C、D两端间的电势差是多两端间的电势差是多少？少？EF电电4 4、电子从、电子从C C到到D D 的过程中，磁场对电子的洛仑兹力做的过程中，磁场对电子的洛仑兹力做了多少功？了多少功？W洛洛=014;.V VLMN R例题：光滑导轨上架一个直导体棒例题：光滑导轨上架一个直导体棒例题：光滑导轨上架一个直导体棒例题：光滑导轨上架一个直导体棒MNMNMNMN，设，设，设，设MNMNMNMN向右匀速运动的速度为向右匀速运动的速度为向右匀速运动的速度为向右匀速运动的速度为V V V V，MNMNMNMN长为长为长为长为L,L,L,L,不计不计不计不计其他电
10、阻求：其他电阻求：其他电阻求：其他电阻求：（1 1 1 1）导体）导体）导体）导体MNMNMNMN做匀速运动时受到的安培力大小和方向？做匀速运动时受到的安培力大小和方向？做匀速运动时受到的安培力大小和方向？做匀速运动时受到的安培力大小和方向？（2 2 2 2）导体）导体）导体）导体MNMNMNMN受到的外力的大小和方向？受到的外力的大小和方向？受到的外力的大小和方向？受到的外力的大小和方向？（3 3 3 3）MNMNMNMN向右运动向右运动向右运动向右运动S S S S位移，外力克服安培力做功的表达式是什么？位移，外力克服安培力做功的表达式是什么？位移，外力克服安培力做功的表达式是什么？位移，
11、外力克服安培力做功的表达式是什么？（4 4 4 4）在此过程中感应电流做功是多少？）在此过程中感应电流做功是多少？）在此过程中感应电流做功是多少？）在此过程中感应电流做功是多少？结论：在纯电阻电路中，外力克服安培力做了多少结论：在纯电阻电路中，外力克服安培力做了多少功将有多少热量产生。功将有多少热量产生。实际应用实际应用15;.感生电动势和感生电动势和动生电动势动生电动势感应电动势：感应电动势：感生电动势感生电动势感生电动势感生电动势动生电动势动生电动势课堂总结课堂总结课堂总结课堂总结1、动生电动势、动生电动势:由于导体运动而产生的感应电动势由于导体运动而产生的感应电动势2、感生电场、感生电场
12、:由变化的磁场激发的电场由变化的磁场激发的电场.3、感生电动势、感生电动势:由感生电场产生的感应由感生电场产生的感应 电动势称为感生电动势电动势称为感生电动势.16;.17;.例例1、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆环的电阻为细金属圆环电阻的一半。磁场垂、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆环的电阻为细金属圆环电阻的一半。磁场垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应随时间均匀变化时，在粗环里产生的感应电动直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应随时间均匀变化时，在粗环里产生的感应电动势为势为E，则，则ab两点间的电势差为（两点间的电势差为（ ） AE/2 BE/3 C2E/3 DE C18;.例例2、如
13、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、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（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、沿顺时针方向运动B、沿逆时针方向运动、沿逆时针方向运动C、在原位置附近往复运动、在原位置附近往复运动D、仍然保持静止状态、仍然保持静止状态-E感感FA19;.例例3 3、有一面积为、有一面积为S=100cmS=100cm2 2 的金属环，电阻为的金属环，电阻为R=0.1R=0.1如左图所示，环中磁场变化规律如左图所示，环
14、中磁场变化规律如右图所示，且方向垂直环向里，在如右图所示，且方向垂直环向里，在t t1 1和和t t2 2时间内，环中感应电流的方向如何？通过金时间内，环中感应电流的方向如何？通过金属环的电荷量为多少？属环的电荷量为多少？I感感20;.d例例4：如图所示，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度：如图所示，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B0=0.5T，并且以，并且以B/ t=0.1T/S在增在增加加.水平轨道电阻不计，且不计摩擦阻力，宽水平轨道电阻不计，且不计摩擦阻力，宽d=0.5m的导轨上放一电阻的导轨上放一电阻R0=0.1的导体棒，的导体棒，并用水平线通过定滑轮吊着质量为并用水平线通过定滑轮吊着质量为M=0.2kg的重物，轨道左端连接的电阻的重物，轨道左端连接的电阻R=0.4，图中，图中的的L=0.8m，求至少经过多长时间才能吊起重物。，求至少经过多长时间才能吊起重物。t=495s21;.
