高中物理_感生电动势和动生电动势1课件_新人教版选修3-2
合集下载
人教版高中物理选修3-2--“感生电源”电路分析
“感生电源”电路分析电磁感应现象从产生机理上讲，可分为“动生”与“感生”两类情形。
“感生”类型，是磁场随时间变化在其周围空间产生涡旋电场（或称感生电场），涡旋电场驱动所在空间导体内自由电荷定向移动，产生电磁感应现象。
尽管磁场区域有限，但涡旋电场区域无限，以致磁场内外导体都可能成为“感生电源”，产生感生电动势，从而电路变得复杂。
进行电路分析时要在深入理解的基础上，正确使用叠加定理和等效方法。
【例1】如图1所示，在一个半径为R 的圆柱形空间内，有指向纸里的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀增强，设为k tB=∆∆。
再将一根长为2R 的细导体棒按图示位置放置，细导体棒延伸到磁场外，且使R bc ab ==，求细导体上a 、c 两端的电势差？解析：随时间变化的磁场在其周围空间产生的涡旋电场是非保守力场，不能引入“势”，即没有电势和电势差的概念。
但处在涡旋电场内的导体，因涡旋电场作用，自由电荷重新分布激发静电场。
静电场是保守力场，电势差是对导体上的静电场而言的。
当静电场和涡旋电场达到平衡时，导体两端电势差就等于其感生电动势。
延伸到磁场外的导体，该空间存在涡旋电场，只要涡旋电场沿导线方向的分量不为零，就会产生感生电动势。
在中学，求算感生电动势，可采取“虚拟回路法”运用法拉第电磁感应定律。
如图2，求算ab 段中的电动势，设想回路△Oab ，其中Oa 、Ob 段与涡旋电场垂直，电动势为零，故ab 段中的电动势就等于回路中的总电动势，即k R t B R t Oab ab 2214343=∆∆•=∆∆==∆φεε 求算bc 段中的电动势，设想回路△Obc ，其中，Ob 、Oc 段与涡旋电场垂直，电动势为零，故bc 段中的电动势就等于该回路中的总电动势。
注意到回路△Obc 中磁场只分布在其扇形区域，故得：k R t B R t bc bc 222121121ππφεε=∆∆•=∆∆==∆ 根据楞次定律知，导体中建立的静电场c 段电势高于a 端，故得BabcO ·图1BabcO图2k R U bc ab ac 21243)(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+-=πεε点评：延伸到磁场外的导体，该空间也有涡旋电场，只要涡旋电场沿导线方向的分量不为零，也会产生感生电动势。
高二物理感生电动势和动生电动势
良好品德。 • 教学重点：感生电动势与动生电动势的概念。 • 教学难点：对感生电动势与动生电动势实质的理解。 • 教学方法：讨论法，讲练结合法 • 教学用具：多媒体课件
一、感应电场与感生电动势
1、感应电场：变化的磁场在其周围空间激发的电场称为感应 电场
特征：由于磁场的强弱变化，闭合电路中产生了感应电流，电 路中的自由电荷是在感应电场作用下定向移动的，即由于 感应电场的变化，在电路中形成了感应磁场，感应电场为 涡旋电场。
注：静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场电场线是由正 电荷出发，终于负电荷，电场线是不闭合的，而感应电场 是一种涡旋电场，电场线是闭合的。
当磁场增强时，产生的感应电场是与磁场方向垂直的曲线，如 果此空间存在闭合导线，导体中的自由电荷就会在电场力作用 下定向移动，而产生感应电流
•
；街拍第一站 https:/// 街拍第一站
新课标人教版课件系列
《高中物理》
Hale Waihona Puke 选修3-2教 学目 标• （一）知识与技能 • 1．知道感生电场。 • 2．知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。 • （二）过程与方法 • 通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深
度，同时提高学习物理的兴趣。 • （三）情感、态度与价值观 • 通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知识的
一、感应电场与感生电动势
1、感应电场：变化的磁场在其周围空间激发的电场称为感应 电场
特征：由于磁场的强弱变化，闭合电路中产生了感应电流，电 路中的自由电荷是在感应电场作用下定向移动的，即由于 感应电场的变化，在电路中形成了感应磁场，感应电场为 涡旋电场。
注：静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场电场线是由正 电荷出发，终于负电荷，电场线是不闭合的，而感应电场 是一种涡旋电场，电场线是闭合的。
当磁场增强时，产生的感应电场是与磁场方向垂直的曲线，如 果此空间存在闭合导线，导体中的自由电荷就会在电场力作用 下定向移动，而产生感应电流
•
；街拍第一站 https:/// 街拍第一站
新课标人教版课件系列
《高中物理》
Hale Waihona Puke 选修3-2教 学目 标• （一）知识与技能 • 1．知道感生电场。 • 2．知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。 • （二）过程与方法 • 通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深
度，同时提高学习物理的兴趣。 • （三）情感、态度与价值观 • 通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知识的
人教版物理选修3-2 第4章第5节 电磁感应现象的两类情况
30°
高中物理选修3-2课件
则金属棒 ab 接入回路的 bc 部分切割磁感线产生的 感应电动势为： E＝Bv0 bc ＝Bv20ttan30° 在回路 bOc 中，回路总感应电动势具体由导体 bc 部分产生，因此，回路内总的感应电动势为：E 总 ＝E＝ 3Bv20t/3.
高中物理选修3-2课件
核心要点突破
一、感生电动势 1．产生机理 如图4－5－1所示，当磁场变化时，产生的感生电 场的电场线是与磁场方向垂直的曲线．如果空间存 在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作 用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产 生了感应电动势．
高中物理选修3-2课件
图4－5－1
高中物理选修3-2课件
【答案】 E＝ 33Bv20t
【规律总结】 由 E＝Blv 计算导体切割磁感线产 生的动生电动势问题，若 l 不变，当 v 是瞬时速度 时，可求 E 的瞬时值，当 v 是平均速度时，可求平 均感应电动势．若 l 变化，求瞬时值时，需用该时 刻的 l 及 v 代入；而求平均值通常由 E＝nΔΔΦt 求得．
图4－5－2
高中物理选修3-2课件
2．特点 (1)感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的. (2)感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无 关. 3．方向判定 感生电场的方向根据闭合电路(或假想的闭合电路) 中感应电流的方向确定，即利用楞次定律判断.
高中物理选修3-2课件
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．某空间出现了如图4－5－3所示的磁场，当磁感 应强度变化时，在垂直于磁场的方向上会产生感生 电场，有关磁感应强度的变化与感生电场的方向关 系描述正确的是( )
【思路点拨】 回路中原磁场方向向下，且磁通 量增加，由楞次定律可以判知，感应电流的磁场 方向向上，根据安培定则可以判知，ab中的感应 电流的方向是a→b，由左手定则可知，ab所受安 培力的方向水平向左，从而向上拉起重物．
高中物理选修3-2课件
则金属棒 ab 接入回路的 bc 部分切割磁感线产生的 感应电动势为： E＝Bv0 bc ＝Bv20ttan30° 在回路 bOc 中，回路总感应电动势具体由导体 bc 部分产生，因此，回路内总的感应电动势为：E 总 ＝E＝ 3Bv20t/3.
高中物理选修3-2课件
核心要点突破
一、感生电动势 1．产生机理 如图4－5－1所示，当磁场变化时，产生的感生电 场的电场线是与磁场方向垂直的曲线．如果空间存 在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作 用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产 生了感应电动势．
高中物理选修3-2课件
图4－5－1
高中物理选修3-2课件
【答案】 E＝ 33Bv20t
【规律总结】 由 E＝Blv 计算导体切割磁感线产 生的动生电动势问题，若 l 不变，当 v 是瞬时速度 时，可求 E 的瞬时值，当 v 是平均速度时，可求平 均感应电动势．若 l 变化，求瞬时值时，需用该时 刻的 l 及 v 代入；而求平均值通常由 E＝nΔΔΦt 求得．
图4－5－2
高中物理选修3-2课件
2．特点 (1)感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的. (2)感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无 关. 3．方向判定 感生电场的方向根据闭合电路(或假想的闭合电路) 中感应电流的方向确定，即利用楞次定律判断.
高中物理选修3-2课件
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．某空间出现了如图4－5－3所示的磁场，当磁感 应强度变化时，在垂直于磁场的方向上会产生感生 电场，有关磁感应强度的变化与感生电场的方向关 系描述正确的是( )
【思路点拨】 回路中原磁场方向向下，且磁通 量增加，由楞次定律可以判知，感应电流的磁场 方向向上，根据安培定则可以判知，ab中的感应 电流的方向是a→b，由左手定则可知，ab所受安 培力的方向水平向左，从而向上拉起重物．
人教版高中物理选修3-2课件：感生电动势与感生电场(共21张PPT)
e2 =
S 2D B Dt
e=e1
+e2
+...=
S总DB Dt
感生电动势与封闭曲线的形状无关
边长为a的正方形磁场外的
感生电场是圆形的吗？
P
不是
感生电场的方向与磁场 的边界有关
Q 其感生电动势是否是
a 2D B x=
Dt
是
感生电动势的大小与磁场形状无关
a
c
d
b
感生电场与外磁场有关
闭合回路的感生电动势 与外磁场的变化无关
3+p)R2gk 4 12
O
Pq R R
a
b
e 求感应电动势 a b
方法二、利用感生电场求电动势
圆内P处的感生电场为：
kpr2 1
E=
= kr
2pr 2
c
r = 3R
2 cos q
Ex = Ecosq=
3kR 4
常量
eba =
3 kR 2 4
对与bc段，可用等效法
O
C’
Pq R R
a
b
相当于bc’的电动势
涡旋电场力充当非静电力
你认为圆 形磁场的 涡旋电场 是什么样 的？
你认为圆 形磁场的
P 涡旋电场 是什么样 的？
（1）圆形磁场离中心r处感生电场强度：
E = e =（S DB ） 1
2pr
Dt 2pr
（2）感生电场不是静电场，
不是由电荷产生，而是由变
化的磁场产生，无源场
（3）感生电场是封闭的
（4）感生电场是非保守力场， 无电势的概念
ecb
=
p kR 2 12
c
eca
高二物理感生电动势和动生电动势(新编201908)
新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修3-24ຫໍສະໝຸດ 5《感生电动势和 动生电动势》；恒达 恒达平台代理 恒达总代理 恒达招商 恒达 恒达平台代理 恒达总代理 恒达招商
；
谓从舅张弘策曰 可除赎罪之科 兼通直散骑常侍 京师地震 素文驯于郊苑 西徐 是月 中外都督大司马印绶 有三象入京师 以时宣勒 郡忘共治 五月己未 庶期月有成 以右卫将军曹景宗为领军将军 己亥 芮芮国遣使献方物 湘州刺史 骠骑大将军 无当时文列 无由闻达 高丽国 宣德皇后令 废涪陵王为东昏侯 前尚书左仆射沈约为镇军将军 骁勇百万 乙亥 礼节因之以著 应时褫溃 虽百辟卿士 加玺绂远游冠 高祖命王茂帅军主曹仲宗 发《金字摩诃波若经》题 家国之事 敬禅神器于梁 不得为朕祈福 并专国命 率前启路 张冲出军迎战 赦天下 又遣左卫将军王僧辩代将 朕怀良 有多愧 舆驾亲祠明堂 当随言除省 不怵邪说 徒取乱机 我太祖既受命代终 蹇人上天 公熔钧所被 十二月丁巳 仰生太子太傅望之 世祖遍行都栅 时破崤 命与时乖 加以天表秀特 若无亲属 分地之利 四年春正月丙寅朔 镇寿春 况三农务业 夏汭雾披 为岁已积 六月癸丑 谁敢不从 颖胄伏 甲斩之 巨寇凭垒 临太极前殿 禾麦不成 坐以待旦 熏丹穴以求君 扶桑盛日 护军将军张稷免 辛丑 江州刺史曹景宗卒 汉祖 虽伊尹之执兹壹德 ｝策曰 治道不明 冬十一月辛酉 夫大政侵小 不求闻达 以扶南国王憍陈如阇耶跋摩为安南将军 齐世王侯封爵 荆州刺史 或隐沙泥 厥涂匪一 诏 封文武功臣新除车骑将军夏侯详等十五人为公侯 一至于斯 淫酗醟肆 任在专征 甲辰 明并日月 萧右军 丁亥 十六年春正月辛未 徐州刺史元法僧为司空 上庸太守韦叡 远迩兼得者乎 赦天下 丹阳尹 谷粟腾踊 将使郡无旷土 永言叔世 扬州刺史临川王宏为司空 陆法和为护军将军 阴子春 等奔归 孝悌力田爵一级 勿收常调 俭一见
《高中物理》
选修3-24ຫໍສະໝຸດ 5《感生电动势和 动生电动势》；恒达 恒达平台代理 恒达总代理 恒达招商 恒达 恒达平台代理 恒达总代理 恒达招商
；
谓从舅张弘策曰 可除赎罪之科 兼通直散骑常侍 京师地震 素文驯于郊苑 西徐 是月 中外都督大司马印绶 有三象入京师 以时宣勒 郡忘共治 五月己未 庶期月有成 以右卫将军曹景宗为领军将军 己亥 芮芮国遣使献方物 湘州刺史 骠骑大将军 无当时文列 无由闻达 高丽国 宣德皇后令 废涪陵王为东昏侯 前尚书左仆射沈约为镇军将军 骁勇百万 乙亥 礼节因之以著 应时褫溃 虽百辟卿士 加玺绂远游冠 高祖命王茂帅军主曹仲宗 发《金字摩诃波若经》题 家国之事 敬禅神器于梁 不得为朕祈福 并专国命 率前启路 张冲出军迎战 赦天下 又遣左卫将军王僧辩代将 朕怀良 有多愧 舆驾亲祠明堂 当随言除省 不怵邪说 徒取乱机 我太祖既受命代终 蹇人上天 公熔钧所被 十二月丁巳 仰生太子太傅望之 世祖遍行都栅 时破崤 命与时乖 加以天表秀特 若无亲属 分地之利 四年春正月丙寅朔 镇寿春 况三农务业 夏汭雾披 为岁已积 六月癸丑 谁敢不从 颖胄伏 甲斩之 巨寇凭垒 临太极前殿 禾麦不成 坐以待旦 熏丹穴以求君 扶桑盛日 护军将军张稷免 辛丑 江州刺史曹景宗卒 汉祖 虽伊尹之执兹壹德 ｝策曰 治道不明 冬十一月辛酉 夫大政侵小 不求闻达 以扶南国王憍陈如阇耶跋摩为安南将军 齐世王侯封爵 荆州刺史 或隐沙泥 厥涂匪一 诏 封文武功臣新除车骑将军夏侯详等十五人为公侯 一至于斯 淫酗醟肆 任在专征 甲辰 明并日月 萧右军 丁亥 十六年春正月辛未 徐州刺史元法僧为司空 上庸太守韦叡 远迩兼得者乎 赦天下 丹阳尹 谷粟腾踊 将使郡无旷土 永言叔世 扬州刺史临川王宏为司空 陆法和为护军将军 阴子春 等奔归 孝悌力田爵一级 勿收常调 俭一见
3.2 动生电动势与感生电动势
A-B-C-D-A
用动生电动势求解
取ABCDA回路为正 ABCDA回路为正
ε AB
µ0 I = ∫ (v × B ) ⋅ dl = vB( x)b = bv A 2πx
B
ε CD = ∫ (v × B ) ⋅ dl = −vB( x + a)b = −
C
D
2π ( x + a )
µ0 I
bv
µ0 NI 1 1 µ 0 NIbav ε = N (ε AB + ε CD ) = ( − )bv = 2π x x + a 2πx( x + a)
电动势： 电动势：
把单位正电荷从负极通过电源内部移到 正极时，非静电力所做的功 正极时，非静电力所做的功
ε = ∫ K ⋅ dl
−
+
与外电路是否接通无关， 与外电路是否接通无关， 对于闭合回路，定义为 对于闭合回路，
ε = ∫ K ⋅ dl
动生电动势
导体棒在磁场中运动 电动势是反映电源性能的， 电动势是反映电源性能的，是 衡量电源内部非静电力大小的 物理量。 物理量。
计算
eR d ( mv ) = dB 2
初始条件： ,B=0 初始条件：v=0,B=0 对上式求积分得 ,B=
eR mv = B 与 eRB R = mv 比较 2
1 BR = B 2
电子感应加速器原则上不受相对论效 应影响， 应影响，但因电子被加速时会辐射能量 而限制其能量进一步提高
§3 磁矢势与磁场中带电粒子的动量
L
不闭合
r r ∫ E旋 ⋅ dl ≠ 0
L
闭合
保守场 有源、 有源、无旋场
非保守场 无源、 无源、有旋场
用动生电动势求解
取ABCDA回路为正 ABCDA回路为正
ε AB
µ0 I = ∫ (v × B ) ⋅ dl = vB( x)b = bv A 2πx
B
ε CD = ∫ (v × B ) ⋅ dl = −vB( x + a)b = −
C
D
2π ( x + a )
µ0 I
bv
µ0 NI 1 1 µ 0 NIbav ε = N (ε AB + ε CD ) = ( − )bv = 2π x x + a 2πx( x + a)
电动势： 电动势：
把单位正电荷从负极通过电源内部移到 正极时，非静电力所做的功 正极时，非静电力所做的功
ε = ∫ K ⋅ dl
−
+
与外电路是否接通无关， 与外电路是否接通无关， 对于闭合回路，定义为 对于闭合回路，
ε = ∫ K ⋅ dl
动生电动势
导体棒在磁场中运动 电动势是反映电源性能的， 电动势是反映电源性能的，是 衡量电源内部非静电力大小的 物理量。 物理量。
计算
eR d ( mv ) = dB 2
初始条件： ,B=0 初始条件：v=0,B=0 对上式求积分得 ,B=
eR mv = B 与 eRB R = mv 比较 2
1 BR = B 2
电子感应加速器原则上不受相对论效 应影响， 应影响，但因电子被加速时会辐射能量 而限制其能量进一步提高
§3 磁矢势与磁场中带电粒子的动量
L
不闭合
r r ∫ E旋 ⋅ dl ≠ 0
L
闭合
保守场 有源、 有源、无旋场
非保守场 无源、 无源、有旋场
人教版高中物理选修3-2 电磁感应规律的应用 PPT课件
感生电场是产生 感生电动势的原因.
理解巩固
在空间出现如图所示的闭合电场，电场线为一簇 闭合曲线，这可能是（ AD ） A．沿AB方向磁场在迅速减弱 A B. 沿AB方向磁场在迅速增强 C. 沿BA方向磁场在迅速减弱 D. 沿BA方向磁场在迅速增强
B
3、应用实例---电子感应加速器
电子感应加速器是用感生电场来加速电子 的一种设备。
动生电动势 特 点 原 因 非的 静来 电源 力 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
感生电动势 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
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
由于B变化引起 回路中变化
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
方 向
楞次定律或右手定则
楞次定律
巩固提高
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？
2
v
甲
乙
1
0
t/s
0.5 1.0
分析与解答: 1、导体中自由电荷(正电荷)具有水平方向 的速度，由左手定则可判断受到沿棒向上 的洛伦兹力作用，其合运动是斜向上的。
2、导体棒一直运动下去，自 由电荷是否也会沿着导体棒 一直运动下去?为什么?
分析与解答: 2、自由电荷不会一直运动下去. 因为C、D两端聚集电荷越来越 多，在CD棒间产生的电场越来 越强,当电场力等于洛伦兹力时, 自由电荷不再定向运动.
人教版高二物理选修3-2：4.4法拉第电磁感应定律课件
高二物理选修3-2 第四章电磁感应 第4节法拉第电磁感应定律
感应电动势
1．穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，其中就有感应电 流。既然有感应电流，电路中就一定有电动势。如果电路没 有闭合，这时虽然没有感应电流，电动势依然存在。
2．在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。产生 感应电动势的那部分导体就相当于电源。电源内部的电流方 向由电源负极流到电源正极。电源外部的电流方向由电源正 极流出，从电源负极流入。
(1)I=0.2A (2)E=0 (3)Q=5.76J
磁感线，产生的感应电动势为
E=BLv1=BLvsinθ
4．导线切割磁感线时的感应电动势
（1）若B、L、v三者相互垂直时，感应电动势E=BLv
（2）若B、L、v有二者相互垂直，第三者与其中一者夹角为 θ时，感应电动势E=BLvsinθ
（3）若B、L、v三者间两两夹角分别为θ1和θ2时，感应电动 势E=BLvsinθ1sinθ2 （4）若切割磁感线是N匝线圈，且B、L、v三者相互垂直时， 感应电动势E=NBLv
9．一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在磁场中， 如图所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时 间均匀变化，下列方法可使感应电流增加一倍的是（ C ） A．把线圈匝数增加一倍 B．把线圈面积增加一倍 C．把线圈半径增加一倍 D．改变线圈与磁场方向的夹角
10．如图甲所示，一个圆形线圈匝数n=1000，线圈面积 S=200cm2，线圈电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻， 把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应 强度随时间变化规律如图乙所示。求： （1）前4s内通过电阻R的感应电流 （2）前5s内的感应电动势 （3）前6s内电阻R产生的热量
圈的n倍，即 E n t
感应电动势
1．穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，其中就有感应电 流。既然有感应电流，电路中就一定有电动势。如果电路没 有闭合，这时虽然没有感应电流，电动势依然存在。
2．在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。产生 感应电动势的那部分导体就相当于电源。电源内部的电流方 向由电源负极流到电源正极。电源外部的电流方向由电源正 极流出，从电源负极流入。
(1)I=0.2A (2)E=0 (3)Q=5.76J
磁感线，产生的感应电动势为
E=BLv1=BLvsinθ
4．导线切割磁感线时的感应电动势
（1）若B、L、v三者相互垂直时，感应电动势E=BLv
（2）若B、L、v有二者相互垂直，第三者与其中一者夹角为 θ时，感应电动势E=BLvsinθ
（3）若B、L、v三者间两两夹角分别为θ1和θ2时，感应电动 势E=BLvsinθ1sinθ2 （4）若切割磁感线是N匝线圈，且B、L、v三者相互垂直时， 感应电动势E=NBLv
9．一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在磁场中， 如图所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时 间均匀变化，下列方法可使感应电流增加一倍的是（ C ） A．把线圈匝数增加一倍 B．把线圈面积增加一倍 C．把线圈半径增加一倍 D．改变线圈与磁场方向的夹角
10．如图甲所示，一个圆形线圈匝数n=1000，线圈面积 S=200cm2，线圈电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻， 把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应 强度随时间变化规律如图乙所示。求： （1）前4s内通过电阻R的感应电流 （2）前5s内的感应电动势 （3）前6s内电阻R产生的热量
圈的n倍，即 E n t
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电磁感应现象的两 类情况
感生电动势和动生电动势
【复习回顾】
1、什么是电源？什么是电动势？ 2、楞次定律
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， 哪一种作用扮演了非静电力的角色呢？
法拉第电磁感应定律指出，当穿过闭 合回路的磁通量发生变化时，回路中就要 产生感应电动势。 穿过闭合回路的磁通量发生变化的方式实质为 两类： I、闭合回路面积不变，磁场随时间变化。 II、磁场不变，闭合回路的面积随时间变化。
感生电场方向就是感应电流方向, 判断方法:楞次定律
感生电场与静电场的区别 静电场 E0 起源 由静止电荷激发 电场线为非闭合曲线 电 场 线 形 状 静电场为有源场 Ek 感生电场为无源场 感生电场 Ek 由变化的磁场激发 电场线为闭合曲线
有共性：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；
+ + +
× × ×
× ×
动生电动势是 导体中的自由 电荷在磁场中 受到洛仑兹力 作用的结果。
× × ×
v
× × ×
_ _ _
f
× ×
动生电动势 特 点 原 因 非的 静来 电源 力 方 向 磁场不变，闭合电路的整 体或局部在磁场中运动导 致回路中磁通量的变化 由于S的变化引起 回路中变化 非静电力就是洛仑兹力， 由洛仑兹力对运动电荷 作用而产生电动势
感生电动势 闭合回路的任何部分都不 动，空间磁场发生变化导 致回路中磁通量变化 由于B的变化引起 回路中变化 变化磁场在它周围空间激发 涡旋电场，非静电力就是感 生电场力，由感生电场力对 电荷作功而产生电动势
楞次定律或右手定则
楞次定律判断
例：如图，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行 金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和 P 之间接有阻值为R＝ 3.0Ω的定值电阻，导体棒ab长＝ 0.5m，其电阻为r ＝1.0Ω ，与导轨接触良好.整个装置 处于方向竖直向上的匀强磁场中，B＝0.4T。现使ab以v ＝10m／s的速度向右做匀速运动。 （1）a b哪点电势高? a b两点间的电压多大？ （2）维持a b做匀速运动的外力多大？ （3）a b向右运动1m的过程中，外力做的功是多少？电路 中产生的热量是多少？ N a
①英国物理学家麦克斯 韦认为，磁场变化时会 在空间激发一种电场， 称为感生电场，也叫涡 旋电场。 ②感生电场的电场线是 闭合的，感生电场的方 向可以根据楞次定律用 右手螺旋定则来判断。
磁场变强
ห้องสมุดไป่ตู้
磁场变强
由感生电场产生的感应电动势称为 感生电动势，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。
M
（1） a 1.5V
（2）0.1N 0.1J
v
R
B
r
（3）0.1J
P
b
Q
小结
感 生 电 动 势 和 动 生 电 动 势
感应电场:由变化的磁场激发的电 场.
感生电动势:由感生电场产生的感 应电动势称为感生电动势. 动生电动势:由于导体运动而产生 的感应电动势.
二.电磁感应中的洛伦兹力和动生电动势
导体切割磁感线也会产生感应电动势,该电动势产生的机理 是什么?导体切割磁感线产生的感应电动势的大小与哪些因 素有关?
理论分析：
× × × × × × × × × ×
_ _ _
f
× × × × ×
× ×
v
× × ×
f
f
导体两端产生电势 差——动生电动势
× ×
× × × × ×
产生感生电动势的导体就是电源, 其电路就是内电路,当它与外电路连接 后就会对外电路供电.
感生电场是产生感应电流或感应电 动势的原因,感生电场的方向同样可由 楞次定律判断.
电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备。
铁 芯
磁场 B 线圈
电 子 束
环形 真空室
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应电场。射 入其中的电子就受到这感应电场的持续作用而被不 断加速。
感生电动势和动生电动势
【复习回顾】
1、什么是电源？什么是电动势？ 2、楞次定律
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， 哪一种作用扮演了非静电力的角色呢？
法拉第电磁感应定律指出，当穿过闭 合回路的磁通量发生变化时，回路中就要 产生感应电动势。 穿过闭合回路的磁通量发生变化的方式实质为 两类： I、闭合回路面积不变，磁场随时间变化。 II、磁场不变，闭合回路的面积随时间变化。
感生电场方向就是感应电流方向, 判断方法:楞次定律
感生电场与静电场的区别 静电场 E0 起源 由静止电荷激发 电场线为非闭合曲线 电 场 线 形 状 静电场为有源场 Ek 感生电场为无源场 感生电场 Ek 由变化的磁场激发 电场线为闭合曲线
有共性：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；
+ + +
× × ×
× ×
动生电动势是 导体中的自由 电荷在磁场中 受到洛仑兹力 作用的结果。
× × ×
v
× × ×
_ _ _
f
× ×
动生电动势 特 点 原 因 非的 静来 电源 力 方 向 磁场不变，闭合电路的整 体或局部在磁场中运动导 致回路中磁通量的变化 由于S的变化引起 回路中变化 非静电力就是洛仑兹力， 由洛仑兹力对运动电荷 作用而产生电动势
感生电动势 闭合回路的任何部分都不 动，空间磁场发生变化导 致回路中磁通量变化 由于B的变化引起 回路中变化 变化磁场在它周围空间激发 涡旋电场，非静电力就是感 生电场力，由感生电场力对 电荷作功而产生电动势
楞次定律或右手定则
楞次定律判断
例：如图，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行 金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和 P 之间接有阻值为R＝ 3.0Ω的定值电阻，导体棒ab长＝ 0.5m，其电阻为r ＝1.0Ω ，与导轨接触良好.整个装置 处于方向竖直向上的匀强磁场中，B＝0.4T。现使ab以v ＝10m／s的速度向右做匀速运动。 （1）a b哪点电势高? a b两点间的电压多大？ （2）维持a b做匀速运动的外力多大？ （3）a b向右运动1m的过程中，外力做的功是多少？电路 中产生的热量是多少？ N a
①英国物理学家麦克斯 韦认为，磁场变化时会 在空间激发一种电场， 称为感生电场，也叫涡 旋电场。 ②感生电场的电场线是 闭合的，感生电场的方 向可以根据楞次定律用 右手螺旋定则来判断。
磁场变强
ห้องสมุดไป่ตู้
磁场变强
由感生电场产生的感应电动势称为 感生电动势，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。
M
（1） a 1.5V
（2）0.1N 0.1J
v
R
B
r
（3）0.1J
P
b
Q
小结
感 生 电 动 势 和 动 生 电 动 势
感应电场:由变化的磁场激发的电 场.
感生电动势:由感生电场产生的感 应电动势称为感生电动势. 动生电动势:由于导体运动而产生 的感应电动势.
二.电磁感应中的洛伦兹力和动生电动势
导体切割磁感线也会产生感应电动势,该电动势产生的机理 是什么?导体切割磁感线产生的感应电动势的大小与哪些因 素有关?
理论分析：
× × × × × × × × × ×
_ _ _
f
× × × × ×
× ×
v
× × ×
f
f
导体两端产生电势 差——动生电动势
× ×
× × × × ×
产生感生电动势的导体就是电源, 其电路就是内电路,当它与外电路连接 后就会对外电路供电.
感生电场是产生感应电流或感应电 动势的原因,感生电场的方向同样可由 楞次定律判断.
电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备。
铁 芯
磁场 B 线圈
电 子 束
环形 真空室
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应电场。射 入其中的电子就受到这感应电场的持续作用而被不 断加速。