高2物理电磁感应现象.pptVIP

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．;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．; ;课前自主学案;2．感应电动势 (1)感应电动势： 感生电场中的导体正是在___________的作用下，自由电荷发生定向移动，形成_____或___________. (2)非静电力就是_________对自由电荷的作用． 二、电磁感应现象中的洛伦兹力; ;1.动生电动势：导体在磁场中___________运动时产生的电动势． 2.产生原因：由于导体中的自由电子受到_________作用引起的，使自由电荷做定向移动的非静电力是_________． 3.???割导体的特点：运动的导体是_____，所在的电路是___电路．;核心要点突破;图4－5－1　　　图4－5－2;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.;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(　　);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．;二、动生电动势 1．产生机理 一段导体在做切割磁感线运动时，导体内自由电荷随导体在磁场中运动，则必受洛伦兹力，自由电荷在洛伦兹力作用下产生定向移动，这样自由电荷在导体两端聚集，从而使导体两端产生电势差，这就是动生电动势，此时若电路闭合，则电路中产生感应电流．;说明：(1)当电路不闭合时，切割磁感线的导体两端积聚电荷，则在导体内产生附加电场，电荷在受洛伦兹力的同时也受电场力作用． (2)电动势的产生与电路是否闭合无关． 2．方向判定 动生电动势的方向用右手定则来判定，即“四指”指电动势的方向．;3．对动生电动势中电荷所受洛伦兹力的理解 (1)运动导体中的自由电子，不仅随 导体以速度v运动，而且还沿导体以 速度u做定向移动，如图4－5－4所 示．因此，导体中的电子的合速度 v合等于v和u的矢量和，所以电子受 到的洛伦兹力为F合＝ev合B，F合与 合速度v合 垂直．;(2)从做功角度分析，由于F合与v合垂直，它对电子不做功，更具体地说，F合的一个分量是F1＝evB，这个分力做功，产生动生电动势．F合的另一个分量是F2＝euB，阻碍导体运动做负功．可以证明两个分力F1和F2所做的功的代数和为零．结果仍然是洛伦兹力并不提供能量，而只是起传递能量的作用，即外力克服洛伦兹力的一个分力F2所做的功通过另一个分力F1转化为能量．;即时应用(即时突破，小试牛刀) 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．;课堂互动讲练;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;【精讲精析】　变化的磁场将产生感生电场，这种感生电场由于其电场线是闭合的,也称为涡旋电场，其场强方向可借助电磁感应现象中感应电流方向的判定方法，使用楞次定律