人教版物理选修3-2 4.5-法拉第电磁感应的两类情况

实际应用：电子加速器
竖直向上
逆
穿过真空室内磁场的方向
I
时 针
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?
顺
时 由感生电场判断感应磁
针
场方向如何?
竖直向下
俯视图
原磁场在增强，即电流在增大
一.电磁感应现象中的洛伦兹力
((1(2)自34)5导)由导如体电体果荷棒会棒用移一随的导去直着哪线C导运、 体 动端把D两棒下电 C运、端去势动D连，,比两并接自较端因的此由高连用受电?到到电 洛 荷磁器伦，是场兹否导外力。总体的导会棒一体沿中个中着自还用由 电 导下电中有动荷体去 器 电电势的棒?上 流流吗合运一， 是吗? 动直导沿?在还运体什空有动间棒么电大 致 方沿向什的么方? 向？为了方
A．当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场 线从上向下看应为顺时针方向 B．当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场 线从上向下看应为逆时针方向 C．当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场 线从上向下看应为顺时针方向 D．当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场 线从上向下看应为逆时针方向
解析：选AD.感生电场中电场线的方向用楞次定律 来判定：原磁场向上且磁感应强度在增大，在周围 有闭合导线的情况下，感应电流的磁场方向应与原 磁场方向相反，即感应电流的磁场方向向下，再由 右手螺旋定则得到感应电流的方向是：从上向下看 应为顺时针方向，则感生电场的方向从上向下看也 为顺时针方向；同理可知，原磁场方向向上且磁感 应强度减小时，感生电场的方向从上向下看应为逆 时针方向．选项AD正确．
便，可以认为导体中的
自由电荷是正电荷。
B
+C
f
Vy
V合
V
F电
-D
一.电磁感应现象中的洛伦兹力: 动生电动势
动生电动势的非静电力：与洛伦兹力有关
B
+C
动生电动势方向的判断方法：
右手定则
f
Vy
V合
动生电动势大小的计算：
V
q E qvB E BLv
F
L
▄D
一.电磁感应现象中的洛伦兹力: 动生电动势
重点难点：
1.感生电动势以及动生电动势的产生机理． 2.灵活运用电磁感应定律和楞次定律解决电磁感应问题．
复习与回顾
+
+
+
非静电力
+ 其它形 非静电 式的能 力做功
电能
+
+
+
-
++
+-
+
+
-
这种转化的本领用电动势来描述 每一种电动势都对应有一种非静电力
电动势的方向在电源内部由负极→正极
复习与回顾：哪部分相当于电源？
力时能导 推得沿量体动到杆是棒吗的方怎接结？向样用论的转电：洛化器伦“后兹洛的，力伦呢要做兹？继力功续永吗做不?与匀做我速功们运！在动”《时矛磁还盾场需吗》要？学外习
其它形式的能
F外做正功
导体棒的动能 F安做负功 f做正功
+ B f合
C
f
F安
Vy
f2
V合 F外
V
电能
F
电流做功 内能……
-D
一.电磁感应现象中的洛伦兹力: 动生电动势
B
由变化的磁场激发；
I
-
-
-
电场线呈闭合状，形同漩涡；
-
-
涡旋面与磁场方向垂直； 与感应磁场方向满足右手螺旋。
-- -
感感的生生判电电断场场 方的方 法方向 ：向判断：楞 定次 律 +右 螺手 旋
B感
E感
一.电磁感应现象中的感生磁场
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 .
第四章 电磁感应
第5节 法拉第电磁感应的两类情况
课标定位 学习目标：
1.了解感生电场，知道感生电动势产生的原因．会判断感 生电动势的方向，并会计算它的大小． 2．了解动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系.会判断 动生电动势的方向，并会计算它的大小. 3．了解电磁感应规律的一般应用，会联系科技实例进行 分析．
由磁场变化引起的电动势：
感生电动势
开关闭合（断开）,或改变滑片的位置
线圈B相当 于电源
部分导体切割磁感线
由导体运动引起的电动势：
动生电动势
导体棒AB 相当于电源
一.电磁感应现象中的感生磁场
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 .
导是体 什感环中么生中自作的由用电感电使场应子自电做由流怎电的样子方的做向定？向移动？
能量是怎样转化的呢？
+ 其它形式的能 E • It BIL•vt
F外做正功

E

B
BLv
C
导体棒的动能
f
F安做负功 电能
F F 起传递洛能伦安量兹的力作不用做。功V，y 不提供能量，只是外
洛其伦做兹了力多的少沿正杆功f2分，力就Ff转：化扮出演了了V多非少静电电能力。，
电流做功 洛伦兹力的垂直杆分力f2：宏观表现为安
-
-
感生电动势大小的计算：
E n S t
--
-
+ -
-
E感
B2S B1S
感生电场由变化的 磁场激发，而非闭合环 激发，故：与环闭合与 否、存在与否均无关！
1.某空间出现了如图所示的磁场，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( )
内能……
- 培力，通过计算克服安培力做了多少功，
也可知道产生了多少电能。D
2．下列说法中正确的是(
)
A．动生电动势是洛伦兹力的一个分力对导体中
自由电荷做功而引起的
B．因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功，所以
动生电动势不是由洛伦兹力而产生的
C．动生电动势的方向可以由右手定则来判定
D．导体棒切割磁感线产生感应电流，受到的安
培力一定与受到的外力大小相等、方向相反
解析：选AC.洛伦兹力的一个分力对导体中自由电 荷做功是产生动生电动势的本质，A、C正确，B 错误；只有在导体棒做匀速切割时，除安培力以外 的力的合力才与安培力大小相等、方向相反，做变 速运动时不成立，故D错误．
感应电场方向的判断
例1 如图所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有 一直径略小于圆环直径的带正电的小球，以速率v0沿逆时 针方向匀速转动，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁 感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场．设运动过程中 小球带电荷量不变，那么( ) A．小球对玻璃圆环的压力一定不断增大 B．小球所受的磁场力一定不断增大 C．小球先沿逆时针方向减速运动，之后沿顺时针方向加 速运动 D．磁场力对小球一直不做功
如果环有个小缺口而不闭合有感生电场吗？
一.电磁感应现象中的感生磁场
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ应强度的变化率为△B/△t .
环如中 果的环自有由个电小荷缺还口会而定不向闭移合动有吗感？生将电在场哪吗？
一感端生聚电集动？势哪方一向端的相判当断于：电楞定源次律的正极？