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.ppt

孔隆教育 孔隆教育 答案：均为0.32 N　0.0128 W 如图4－5－9所示，三角形金 属框架MON平面与匀强磁场B垂直， 导体ab能紧贴金属框架运动，且始 终与导轨ON垂直．当导体ab从O点 开始匀速向右平动时，速度为v0，试求bOc回路中某时刻的感应电动势随时间变化的函数关系式． 动生电动势的计算 例3 图4－5－9 * 高中物理选修3-2课件 第4章 第五节电磁感应现象的两类情况 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． 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． 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第五节　电磁感应现象的两类情况 课前自主学案 课前自主学案 一、电磁感应现象中的感生电场 1．电磁场理论与感生电场 (1)电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场．由19世纪60年代的__________提出． (2)感生电场：变化的磁场周围所产生的电场． 麦克斯韦 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 感生电场力 电流 产生电动势 感生电场 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.切割导体的特点：运动的导体是_____，所在的电路是___电路． 切割磁感线 洛伦兹力 洛伦兹力 电源 内 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． 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(　　) 图4－5－3 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． 图4－5－4 (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