4.5 电磁感应现象中的两类情况 15张PPT

　电磁感应 电源电动势的作用： 某种非静电力对自由电荷施加力的作用，将电源负极的正电荷（或电源正极的负电荷）通过电源内部移送到电源的正极（或电源的负极）。 例：干电池 非静电力就是化学作用 问题: 感应电动势对应的非静电力是一种什么样的作用? 1、 感生电动势 动生电动势： 动生电动势: 导体切割磁感线引起的电动势; 感生电动势: 磁场变化引起的电动势; 金属环为什么产生电流？ 什么力使自由电子定向移动？ 猜：会不会是磁场施加的力 洛伦兹力、电场力、其它力？ 自由电子定向移动 自由电子受到力的作用 假设：变化的磁场在周围空间激发的电场 能够解释： 电磁感应现象中产生的电流 〔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感生电场下做定向运动 产生感应电流（感生电动势） 2、感生电场与感生电动势： 感生电场(涡旋电场): 变化的磁场在周围空间激发的电场。 方向: 就是感生电流的方向，用楞次定律判断 感生电场线: 是闭合的曲线。 感生电动势： 由感生电场产生的感应电动势。 感生电动势所对应的非静电力是感生电场对自由电荷的作用。 感生电场是产生 感生电动势的原因。 3、感生电场应用实例--电子感应加速器 电子感应加速器: 应用感生电场来加 速电子的一种设备。 柱形电磁铁：产生变化的磁场; 环形真空管道：是电子运行的轨道 工作过程： 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。 实际应用 电子感应加速器 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。 练1： 如图,100匝线圈两端A,B与一个电压表相连。线圈内有指向纸内方向磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化； 1) 电压表的读数应该等于多少？ 2) 请在线圈位置上标出感生电场的方向？ 3) A、B两端，哪端应该与电压表标＋号的接线柱连接？ 50 V A点电势比B点高， 所以A端应与电压表的正接线柱相连 动生电动势的产生: 问题: 1、动生电动势是怎样产生的？ 2、什么力充当非静电力？ 导体棒磁场切割磁感线时，自由电子在洛仑兹力作用下定向运动。导体棒两端出现了等量异种电荷，导体棒相当一个电源。 动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关。 探讨：在动生电动势的产生过程中，洛伦兹力做功吗？能量是怎样转化的？ 洛伦兹力Fe与自由电子速度V垂直不做功； Fe力的分量: Fe2克服外力做负功， Fe1做正功转化为电势能。 即：洛伦兹不提供能量， 只是起传递能量的作用。 练2：如图，匀强磁场B中，光滑导轨上一直导体棒MN向右以速度V匀速运动，棒长L，电阻阻值R，不计其他电阻。求： 1）导体棒受安培力大小、方向？ 2）导体棒受到的外力大小、方向？ 3）导体棒运动X位移，外力克服安培力做功表达式？ 4）在此过程中感应电流做功多少？ 练2：如图，匀强磁场B中，光滑导轨上一直导体棒MN向右以速度V匀速运动，棒长L，电阻阻值R，不计其他电阻。 解析： 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。 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 由于S变化引起回路中?变化 由于B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 楞次定律 楞次定律或右手定则 课 堂 小 结 动生电动势 感生电动势 特点 原因 非静电力的来源 方向 ... ...