4.5 电磁感应现象的两类情况 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-2

第5节 电磁感应现象的两类情况 第四章 电磁感应 复习 1. 电源是通过＿＿＿力做功把＿＿＿＿能转化为 电能的装置。 2. 干电池中的非静电力是＿＿＿＿。 化学作用 3. 电路中电动势的作用实际上是某种＿＿＿力对 自由电荷的作用。 非静电 其他形式 非静电 a b c d E= 导体切割磁感线 动生电动势 电键闭合，改变滑动片的位置 感生电动势 AB相当于电源 线圈B相当于电源 【观察】 电磁感应现象 在电磁感应现象中，哪一种作用充当非静电力？ 磁场变强 I I 电流是怎样产生的？ 自由电荷为什么会运动？ 使自由电荷运动的力难道是变化的磁场对其施加的力吗？ 使自由电荷运动的力可能是洛伦兹力、静电力、或者是其它力呢？ 一、电磁感应中的感生电场 麦克斯韦 认为： 磁场变化时，会在周围空间激发一种电场叫＿＿＿＿ 闭合导体中的自由电荷在这种电场下做＿＿运动 产生感应电流 （＿＿电动势） 感生电场 定向 感生 一、电磁感应中的感生电场 1.感生电场： (1)定义:磁场＿＿时在空间激发的 电场叫做感生电场； (2)特点: ①是由＿＿的磁场激发的； ②电场线是＿＿的，与磁场方向＿＿； ③属＿＿电场，不是保守力场，不能引入势能的概念； ④强弱与＿＿＿＿＿＿＿＿＿有关； ⑤对处于其中的电荷有＿＿力的作用。 (3)方向:感生电场方向由＿＿＿＿方向来判断。 变化 闭合 一、电磁感应中的感生电场 垂直 磁场变强 I I 磁感应强度的变化率 感应电流 变化 涡旋 电场 2.感生电动势： (1)定义:由＿＿＿＿产生的电动势叫做感生电动势; (2)作用:在电路中，相当于＿＿电动势； (3)大小:＿＿＿＿＿＿＿； (4)成因:磁场变化→激发＿＿＿＿→驱动自由电荷 发生定向移动→产生＿＿＿＿＿ 感生电场 感生电场 一、电磁感应中的感生电场 【说明】＿＿＿＿对自由电荷有＿＿＿力的作用。 电源 感生电动势 感生电场 非静电 实际应用 电子感应加速器 由图可知，电子沿＿＿＿方向运动 逆时针 要使电子沿此方向加速，感生电场的方向沿＿＿＿方向 顺时针 由感生电场引起的磁场方向应＿＿ 向下 由图可知，穿过真空室的磁场方向＿＿ 向上 原磁场在＿＿ 原电流在＿＿ 增强 增大 二、电磁感应中的动生电动势 1.定义：导体在磁场中做＿＿＿＿＿运动而产生的电动势叫做动生电动势； 切割磁感线 2.大小：＿＿＿＿； 3.方向：根据楞次定律或右手定则判定； f洛 ＋＋ - - - 【说明】 ①动生电动势相当于＿＿电动势，切割磁感线的部分相当于＿＿＿，＿点的电势高； ②动生电动势的非静电力与＿＿＿力有关。 电源 内电路 洛伦兹 C 二、电磁感应中的动生电动势 1.定义：导体在磁场中做＿＿＿＿＿运动而产生的电动势叫做动生电动势； 切割磁感线 2.大小：＿＿＿＿； 3.方向：根据楞次定律或右手定则判定； 【说明】 ①动生电动势相当于＿＿电动势，切割磁感线的部分相当于＿＿＿，＿点的电势高； ②动生电动势的非静电力与＿＿＿力有关。 电源 内电路 洛伦兹 C 【推导】动生电动势的大小 方法①：根据电动势的定义，电动势等于＿＿＿＿＿从负极通过电源内部移动到正极＿＿＿＿＿＿＿＿， 那么作用在单位正电荷上的洛伦兹力为 ＿＿＿＿＿， 则动生电动势为：＿＿＿＿＿＿＿＿ 非静电力所做的功 单位正电荷 方法②： 金属棒匀速直线运动时，＿＿＿＿＿＿ 外力做功的功率＿＿＿＿＿＿＿ 设闭合回路产生的感应电流为I 闭合电路的电流做功功率＿＿＿＿ 则＿＿＿＿ F=f 洛/e=vB E=W非/e = FL=BLv 1. (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，会在空间中激发一种电场 B．使电荷定向移动形成电流的力是磁场力 C．使电荷定向移动形成电流的力是电场力 D．以上说法都不对 磁场变强 AC 练习 2. (多选)如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在 电路中有电流通过，下列说 法中正确的是（ ） A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势 B．动生电动势的产生与洛仑兹力有关 C．动生电动势的产生与电场力有关 D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的 AB 练习 3.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势为E，则ab两点间的电势差为（ ） A．E/2 B．E/3 C．2E/3