《高中物理 第4章 第6講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況課件 新人教版選修32》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第4章 第6講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況課件 新人教版選修32（16頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第四章第四章 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)第六講第六講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況 知道動生電動勢的產(chǎn)生以及與洛倫茲力的關(guān)系，會判斷動生電知道動生電動勢的產(chǎn)生以及與洛倫茲力的關(guān)系，會判斷動生電動勢的方向并計算其大小動勢的方向并計算其大小. 2目標(biāo)定位目標(biāo)定位電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況1理解楞次定律的內(nèi)容，并應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向理解楞次定律的內(nèi)容，并應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向. 1理解楞次定律的內(nèi)容，并應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向理解楞次定律的內(nèi)容，并應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向. 1知道感生電動勢的產(chǎn)生以及與感生電場的聯(lián)系，會判斷感生電知道感生電動勢的

2、產(chǎn)生以及與感生電場的聯(lián)系，會判斷感生電動勢的方向并計算其大小動勢的方向并計算其大小.t44.求電磁感應(yīng)中的電荷量的問題求電磁感應(yīng)中的電荷量的問題3進(jìn)一步掌握進(jìn)一步掌握En 及及EBlv的區(qū)別和聯(lián)系，會求轉(zhuǎn)動切割時電的區(qū)別和聯(lián)系，會求轉(zhuǎn)動切割時電動勢的大小動勢的大小.t目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點練習(xí)對點練習(xí)一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場想一想想一想：感生電場的方向與感應(yīng)電流的方向有什么關(guān)系？如何判斷：感生電場的方向與感應(yīng)電流的方向有什么關(guān)系？如何判斷感生電場的方向？感生電場的方向？ 答案電流的方向與正電荷移動的方向相同，感生電場的方向與正電答案

3、電流的方向與正電荷移動的方向相同，感生電場的方向與正電荷受力的方向相同，因此，感生電場的方向與感應(yīng)電流的方向相荷受力的方向相同，因此，感生電場的方向與感應(yīng)電流的方向相同感生電場的方向可以用楞次定律和右手螺旋定則判定同感生電場的方向可以用楞次定律和右手螺旋定則判定 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力導(dǎo)體運動導(dǎo)體運動 洛倫茲力洛倫茲力 變化變化 感生電場感生電場 感生電場感生電場想一想想一想：動生電動勢的產(chǎn)生與洛倫茲力有關(guān)，洛倫茲力做功嗎？：動生電動勢的產(chǎn)生與洛倫茲力有關(guān)，洛倫茲力做功嗎？答案洛倫茲力不做功，外力通過克服洛倫茲力做功，又經(jīng)過洛倫茲答案洛倫茲力不

4、做功，外力通過克服洛倫茲力做功，又經(jīng)過洛倫茲力對電荷做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，洛倫茲力起到了橋梁和力對電荷做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，洛倫茲力起到了橋梁和紐帶的作用紐帶的作用 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點練習(xí)對點練習(xí)一、感生電場問題分析一、感生電場問題分析1感生電場感生電場 課堂講義課堂講義19世紀(jì)世紀(jì)60年代，英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為：年代，英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為：變化的磁場變化的磁場能在周圍空能在周圍空間激發(fā)電場，我們把這種電場叫感生電場間激發(fā)電場，我們把這種電場叫感生電場 2感生電動勢感生電動勢(1)電場線：

5、如圖所示，當(dāng)磁場變化時，產(chǎn)生的感電場線：如圖所示，當(dāng)磁場變化時，產(chǎn)生的感生電場的電場線是與磁場方向垂直的曲線，感生生電場的電場線是與磁場方向垂直的曲線，感生電場是一種渦旋電場，電場是一種渦旋電場，電場線是閉合的電場線是閉合的3感生電場的方向感生電場的方向 (1)判斷：假定存在閉合環(huán)形回路，回路中判斷：假定存在閉合環(huán)形回路，回路中感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的方向就表示就表示感生電場的感生電場的電場方向電場方向，判定感生電場的方向要依據(jù)實際存在的或假定存在的回路結(jié)合楞次，判定感生電場的方向要依據(jù)實際存在的或假定存在的回路結(jié)合楞次定律和右手螺旋定則來進(jìn)行定律和右手螺旋定則來進(jìn)行 (2)成因：如果空間存在

6、閉合導(dǎo)體，導(dǎo)體中的成因：如果空間存在閉合導(dǎo)體，導(dǎo)體中的自由電荷自由電荷就會在就會在感生電場感生電場的作用下的作用下做做定向運動定向運動，產(chǎn)生感應(yīng)電流，或者說導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，這種由感生電，產(chǎn)生感應(yīng)電流，或者說導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，這種由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也叫感生電動勢場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也叫感生電動勢(2)決定因素：感生電場是否存在僅取決于決定因素：感生電場是否存在僅取決于有無變化的磁場有無變化的磁場，與，與是否存在導(dǎo)體是否存在導(dǎo)體及及是否存在閉合回路是否存在閉合回路無關(guān)無關(guān)BE電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點練習(xí)對點

7、練習(xí)【例例1】如圖所示，內(nèi)壁光滑，如圖所示，內(nèi)壁光滑，水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于圓環(huán)直徑的帶正電的小徑略小于圓環(huán)直徑的帶正電的小球，以速率球，以速率v0沿逆時針方向勻速沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動(俯視俯視)，若在此空間突然加，若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強度上方向豎直向上、磁感應(yīng)強度B隨時間成正比例增加的變化磁隨時間成正比例增加的變化磁場設(shè)運動過程中小球帶電荷量場設(shè)運動過程中小球帶電荷量不變，那么不變，那么()A小球?qū)ΣＡA環(huán)的壓力一定小球?qū)ΣＡA環(huán)的壓力一定不斷增大不斷增大B小球所受的磁場力一定不斷小球所受的磁場力一定不斷增大增大C小球先沿逆時針

8、方向減速運小球先沿逆時針方向減速運動，過一段時間后沿順時針方向動，過一段時間后沿順時針方向加速運動加速運動D磁場力對小球一直不做功磁場力對小球一直不做功課堂講義課堂講義磁場磁場增強增強 感生電場方感生電場方向順時針向順時針 楞次楞次定律定律 小球先小球先減速到減速到零再反零再反向加速向加速 F磁磁v F磁磁不做功不做功F磁磁不總是增大不總是增大F磁磁=qvB0水平方向水平方向F合合=F向向=0當(dāng)當(dāng)v=0時時此時此時FN=0FN不總是增大不總是增大E電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點練習(xí)對點練習(xí)二、感生電動勢與動生電動勢的區(qū)別與聯(lián)系二

9、、感生電動勢與動生電動勢的區(qū)別與聯(lián)系課堂講義課堂講義感生電動勢感生電動勢動生電動勢動生電動勢產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因移動電荷的非靜電移動電荷的非靜電力力回路中相當(dāng)于電源回路中相當(dāng)于電源的部分的部分方向判斷方向判斷大小計算方法大小計算方法感生電動勢和動感生電動勢和動生電動勢的相對性生電動勢的相對性 磁場的變化磁場的變化感生電場對自由感生電場對自由電荷的電場力電荷的電場力處于變化磁場中的線圈部分處于變化磁場中的線圈部分楞次定律楞次定律Ent=導(dǎo)體切割磁感線導(dǎo)體切割磁感線導(dǎo)體中自由電荷所受洛倫導(dǎo)體中自由電荷所受洛倫茲力沿導(dǎo)體方向的分力茲力沿導(dǎo)體方向的分力做切割磁感線運動的導(dǎo)體做切割磁感線運動的導(dǎo)體右手定則右

10、手定則EBlvsin vB時，時，EBlv 感生電動勢和動生電動勢的劃分，在某些情況下只有相感生電動勢和動生電動勢的劃分，在某些情況下只有相對意義將條形磁鐵插入線圈中，如果在相對于磁鐵靜止的對意義將條形磁鐵插入線圈中，如果在相對于磁鐵靜止的參考系內(nèi)觀察，磁鐵不動，空間中各點的磁場也沒有發(fā)生變參考系內(nèi)觀察，磁鐵不動，空間中各點的磁場也沒有發(fā)生變化，而線圈在運動，線圈中產(chǎn)生的是動生電動勢如果在相化，而線圈在運動，線圈中產(chǎn)生的是動生電動勢如果在相對線圈靜止的參考系內(nèi)觀察，則看到磁鐵在運動，引起空間對線圈靜止的參考系內(nèi)觀察，則看到磁鐵在運動，引起空間磁場發(fā)生變化因而，線圈中產(chǎn)生的是感生電動勢空間把磁場

11、發(fā)生變化因而，線圈中產(chǎn)生的是感生電動勢空間把電動勢看作電動勢看作動生動生電動勢還是電動勢還是感生感生電動勢，電動勢，決定于觀察者所在決定于觀察者所在的參考系的參考系.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點練習(xí)對點練習(xí)【例例2】如圖如圖所示，固定在水平桌面上的所示，固定在水平桌面上的金屬框架金屬框架cdef處在處在豎直向下豎直向下的勻強磁場中，的勻強磁場中，金屬棒金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動，擱在框架上，可無摩擦滑動，此時此時adcb構(gòu)成一個邊長為構(gòu)成一個邊長為l的正方形，棒的正方形，棒的電阻為的電阻為r，其余部分電阻不計，開始時，

12、其余部分電阻不計，開始時磁感應(yīng)強度為磁感應(yīng)強度為B0.(1)若從若從t0時刻起，磁感應(yīng)強度均勻增時刻起，磁感應(yīng)強度均勻增加，每秒增量為加，每秒增量為k，同時保持棒靜止求，同時保持棒靜止求棒中的感生電流在圖上標(biāo)出感生電流棒中的感生電流在圖上標(biāo)出感生電流的方向；的方向；(2)在上述在上述(1)情況中，始終保持棒靜止，情況中，始終保持棒靜止，當(dāng)當(dāng)tt1時需加的垂直于棒的水平拉力為時需加的垂直于棒的水平拉力為多大？多大？(3)若從若從t0時刻起，磁感應(yīng)強度逐漸減時刻起，磁感應(yīng)強度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度小，當(dāng)棒以恒定速度v向右做勻速運動時，向右做勻速運動時，可使棒中不產(chǎn)生感生電流則磁感應(yīng)強可使棒中不產(chǎn)

13、生感生電流則磁感應(yīng)強度應(yīng)怎樣隨時間變化度應(yīng)怎樣隨時間變化(寫出寫出B與與t的關(guān)系式的關(guān)系式)?課堂講義課堂講義ab2BSEkltt=感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢 2EklIrr=楞次楞次定律定律 逆時針，即由逆時針，即由b指向指向a BB0kt1FBIl301()klFBktr=+()20Bl lvtB l+=0B lBlvt=+磁通量磁通量不變不變 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點練習(xí)對點練習(xí)三、電磁感應(yīng)中的轉(zhuǎn)動切割問題三、電磁感應(yīng)中的轉(zhuǎn)動切割問題課堂講義課堂講義如圖所示，長為如圖所示，長為l的金屬棒的金屬棒ab，繞，繞b端在端在垂直于

14、勻強磁場垂直于勻強磁場的平面內(nèi)以角速的平面內(nèi)以角速度度勻速轉(zhuǎn)動，磁感應(yīng)強度為勻速轉(zhuǎn)動，磁感應(yīng)強度為B，ab棒所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小可用下面棒所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小可用下面兩種方法推出兩種方法推出Sltllt2， .BSBlt2()EnnBBln21所以 S電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點練習(xí)對點練習(xí)【例例3】長為長為l的金屬棒的金屬棒ab以以a點為軸在垂直于點為軸在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)以角速度勻強磁場的平面內(nèi)以角速度做勻速轉(zhuǎn)動，做勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，磁感應(yīng)強度為如圖所示，磁感應(yīng)強度為B，求：，求：(1)ab棒各點的速率平均值；棒

15、各點的速率平均值；(2)ab兩端的電勢差；兩端的電勢差；(3)經(jīng)時間經(jīng)時間t金屬棒金屬棒ab所掃過面積中磁通量為所掃過面積中磁通量為多少？此過程中平均感應(yīng)電動勢多大？多少？此過程中平均感應(yīng)電動勢多大？課堂講義課堂講義電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點練習(xí)對點練習(xí)四、電磁感應(yīng)中的電荷量問題四、電磁感應(yīng)中的電荷量問題課堂講義課堂講義電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點練習(xí)對點練習(xí)【例例4】如圖甲所示，有一面積如圖甲所示，有一面積為為S100 cm2的金屬環(huán)，電阻為的金屬環(huán)，電阻

16、為R0.1 ，環(huán)中，環(huán)中磁場的變化規(guī)磁場的變化規(guī)律如圖乙律如圖乙所示，且磁場方向垂所示，且磁場方向垂直紙面向里，在直紙面向里，在t1到到t2時間內(nèi)，時間內(nèi)，通過金屬環(huán)的電荷量是多少？通過金屬環(huán)的電荷量是多少？ 課堂講義課堂講義由法拉第電磁感應(yīng)定律知由法拉第電磁感應(yīng)定律知Ent由閉合電路的歐姆定律知由閉合電路的歐姆定律知 EIR通過金屬環(huán)截面的電荷量通過金屬環(huán)截面的電荷量 0.01CqI tR電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點練習(xí)對點練習(xí)課堂講義課堂講義針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練如圖如圖所示，將直徑為所示，將直徑為d，電阻為電阻為R的閉合金屬環(huán)

17、從勻強磁的閉合金屬環(huán)從勻強磁場場B拉出，求這一過程中拉出，求這一過程中(1)磁通量的改變量；磁通量的改變量；(2)通過金屬環(huán)某一截面的電量通過金屬環(huán)某一截面的電量電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點練習(xí)對點練習(xí)1.如圖如圖所示，內(nèi)壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平放所示，內(nèi)壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平放在水平桌面上，環(huán)內(nèi)有一帶負(fù)電的小球，整個在水平桌面上，環(huán)內(nèi)有一帶負(fù)電的小球，整個裝置處于豎直向下的磁場中，當(dāng)磁場突然增強裝置處于豎直向下的磁場中，當(dāng)磁場突然增強時，小球?qū)r，小球?qū)?)A沿順時針方向運動沿順時針方向運動B沿逆時針方向運動沿逆時針方

18、向運動C在原位置附近往復(fù)運動在原位置附近往復(fù)運動D仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)對點練習(xí)對點練習(xí)感生電場問題感生電場問題楞次楞次定律定律 感生電場感生電場沿逆時針沿逆時針方向方向 帶帶負(fù)電負(fù)電的的小球順時小球順時針運動針運動 感感生生電電場場電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點練習(xí)對點練習(xí)對點練習(xí)對點練習(xí)CD右手定則右手定則左手定則左手定則切割磁感線等效長度最大為切割磁感線等效長度最大為a 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點練習(xí)對點練習(xí)電磁感應(yīng)中的轉(zhuǎn)動切割問題電磁感應(yīng)中的轉(zhuǎn)動切割問題對點練習(xí)對點練習(xí)B0電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況目標(biāo)定位目標(biāo)定位預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義對點練習(xí)對點練習(xí)對點練習(xí)對點練習(xí)電磁感應(yīng)中的電荷量計算電磁感應(yīng)中的電荷量計算電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況