4.5 电磁感应现象的两类情况(课件)-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（人教版选修3-2）

4.5 电磁感应现象的两类情况 + + + - - - + + + + + + + + + 非静电力 每一种电动势都对应有一种非静电力 这种转化的本领用电动势来描述 非静电 力做功 其它形式的能 电能 电流的方向在电源内部由负极→正极 复习与回顾：电源 干电池：化学作用 非静电力 开关闭合（断开）,或改变滑片的位置 部分导体切割磁感线 线圈B相当于电源 导体棒AB相当于电源 感生电动势 由磁场变化引起的电动势： 动生电动势 由导体运动引起的电动势： 复习与回顾：哪部分相当于电源？ 想一想：上面两种情况下，哪一种作用扮演了非静电力的角色？ 思考：如图所示，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。这种情况下，哪一种作用扮演了非静电力的角色？ 穿过闭合回路磁通量发生了变化，回路中产生感应电动势。产生感应电动势那部分导体相当于电源 磁场变强 I 如图所示，闭合导体环处于磁场越来越强的磁场中，环的半径为R，磁感应强度的变化率为△B/△t . - - - - - - - - B E感 B感 导体环中的感应电流的方向？ 导体中自由电子做怎样的定向移动？ 是什么作用使自由电子做定向移动？ 感生电场 由变化的磁场激发； 电场线呈闭合状，形同漩涡，叫涡旋电场； 涡旋面与磁场方向垂直； 与感应磁场方向满足右手螺旋。 如图所示，开口导体环处于磁场越来越强的磁场中，环的半径为R，磁感应强度的变化率为△B/△t . - - - - - - - + - 环中的自由电荷还会定向移动吗？将在哪一端聚集？哪一端相当于电源的正极？ 感生电动势大小的计算： 如果环有个小缺口而不闭合有感生电场吗？ E感 E感 一 一 一 一 一 一 一 一 一 B原 思考1：没有导体，有感生电场吗？导体有何作用？ 有感生电场，导体提供了自由电荷。 思考2：如果是塑料环，有感应电流吗？ 有感应电动势吗？有感生电场吗？ 无感应电流，无感应电动势，有感生电场。 (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。 2.感生电动势： （1）定义：由感生电场产生的感应电动势。 （2）感生电动势大小： 感生电场对自由电荷的作用 非静电力 一.电磁感应现象中的感生磁场 感生电场：变化的磁场在周围空间激发的电场叫感生电场(涡旋电场) 感生电场 感生电场力 感生电动势 （非静电力） 楞次定律+右手螺旋定则 假定一个闭合回路 回路磁通量的变化 线圈感应电流方向 判断感生电场方向 楞次定律 安培定则 思考：电场是有方向的，如何判断感生电场（感生电动势）的方向呢？ （感生电场与感应电流的同向） 感生电场和静电场的区别 静电场 E0 感生电场 Ek 起源 由静止电荷激发 由变化的磁场激发 电场线形状 电场线为非闭合曲线 电场线为闭合曲线 Ek 静电场为有源场 感生电场为无源场 共性：具有场物质形式的所有共性；均对电荷有力的作用，且场强定义相同；在导体中，感生电场可引起电荷的积累从而建立静电场。 应用实例：电子感应加速器 思考：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沿图示方向加速运动？（俯视图） 穿过真空室内磁场的方向？ 由图知电子沿什么方向运动？ 要使电子沿此方向加速，感生电场的方向如何？ 由感生电场引起的磁场方向如何？ 竖直向上 逆时针 顺时针 向下 原磁场在增强，即电流在增大。 电子感应加速器 它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道。当磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感生电场。射入其中的电子就受到感生电场的持续作用而不断加速。 【课堂训练】 1.关于感生电场，下列说法正确的是（ ） A.感生电场产生的原因是变化的磁场 B.产生感生电动势的非静电力是洛伦兹力 C.感生电场产生的原因是变化的电场 D.产生感生电动势的非静电力是电场力 AD 2．关于电磁感应现象中产生的感生电场。下列说法正确的是（　 　） A．感生电场不同于静电场其电场线是闭合曲线 B．感生电场的存在跟空间是否有闭合电路有关 C．感生电场的方向同样可以用楞次定律和右手定则来判定 D．电子感应加速器是利用感生电场对电子加速的设备 ACD 【典例】(多选)如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是( 　　) A.磁场变化时，会在空间激发一个电场 B.使电荷定向移动形成电流的