2017高中物理第4章电磁感应第5节电磁感应现象的两类情况课件新人教版选修3_2.ppt

题型2　对动生电动势的理解及应用 (1)如图2所示，若轨道左端MP间接一阻值为R的电阻，导体棒在水平向右的恒力F的作用下由静止开始运动。求经过一段时间后，导体棒所能达到的最大速度的大小。 (2)如图3所示，若轨道左端MP间接一电动势为E、内阻为r的电源和一阻值为R的电阻。闭合开关S，导体棒从静止开始运动。求经过一段时间后，导体棒所能达到的最大速度的大小。 (3)如图4所示，若轨道左端MP间接一电容器，电容器的电容为C，导体棒在水平向右的恒力F的作用下从静止开始运动。求导体棒运动过程中的加速度的大小。 BC 题型3　电磁感应中的图象问题 C 解析：当右边进入磁场时，便会产生感应电流，由楞次定律得，感应电流应是逆时针方向，由于有效切割长度逐渐增大，导致感应电流的大小也均匀增大；当线框右边出磁场后，有效切割长度不变，则产生感应电流的大小不变，但比刚出磁场时的有效长度缩短，导致感应电流的大小比刚出磁场时电流小，由楞次定律得，此时感应电流仍沿逆时针，故排除AB；当线框左边进入磁场时，有效切割长度在变大，但此时感应电流的方向是顺时针，即是负方向且大小增大，故选项C正确，ABD错误。 D 返回导航 第四章　电磁感应 物理选修3-2 · 人教版 第四章 电磁感应 第五节　电磁感应现象的两类情况 ※ 了解电磁感应两种情况下电动势的产生机理 ※※ 能够运用电磁感应规律熟练解决相关问题 在电磁感应现象中，引起磁通量变化的原因不同，一般分为两种：一种是磁场不变，导体运动引起磁通量变化而产生感应电动势，如下图甲所示；另一种是导体不动，由于磁场变化引起磁通量变化而产生感应电动势，如下图乙所示。请探究一下它们产生感应电动势的机理。 1 知识自主梳理 2 重点难点突破 3 考点题型设计 4 易错案例剖析 5 课堂知识结构 6 随堂巩固提升 7 课 时 作 业 知识自主梳理 1．感生电场 (1)产生 英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出：________的磁场能在周围空间激发________，这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把它叫做__________。 (2)特点 感生电场线与磁场方向______。感生电场的强弱与磁感应强度的________有关。 电磁感应现象中的感生电场 知 识 点 1 变化 电场 感生电场 垂直 变化率 1．成因 导体棒做切割磁感线运动，导体棒中的自由电荷随棒一起定向运动，并因此受到__________。 2．动生电动势 (1)定义：如果感应电动势是由于__________产生的，它也叫做动生电动势。 (2)非静电力：动生电动势中，非静电力是__________沿导体棒方向的分力。 电磁感应现象中的洛伦兹力 知 识 点 2 洛伦兹力 导体运动 洛伦兹力 3．导体切割磁感线时的能量转化 当闭合电路的一部分导体切割磁感线时，回路中产生感应电流，导体受到安培力的作用。________阻碍导体的切割运动，要维持匀速运动，外力必须_______________，因此产生感应电流的过程就是___________的能转变为电能的过程。 安培力 克服安培力做功 其他形式 重点难点突破 1.对感生电场的理解 (1)变化的磁场周围产生感生电场，与闭合电路是否存在无关。如果在变化的磁场中放一个闭合电路，电路中的自由电荷在感生电场作用下，做定向移动，形成电流。在这种情况下所谓的非静电力就是感生电场的作用。 (2)感生电场是电场的一种形式，是客观存在的一种特殊物质。 (3)感生电场可用电场线形象描述，但感生电场的电场线是闭合曲线，所以感生电场又称为涡旋电场。这一点与静电场不同，静电场的电场线不闭合。 (4)感生电场可以对带电粒子做功，可使带电粒子加速和偏转。 一、感生电动势与动生电动势 答案：能。 解析：这是窃听电话的古老方法。当电流流入电话线时，环绕着电流有一磁场，如图所示。如果我们把窃听器的导线放在电话线附近，磁场也就环绕着窃听器的导线。当电话线中的电流以说话声音的频率变化时，环绕着窃听器导线的磁场也随之变化，在窃听器导线中产生感应电流。 2.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，所以它对电子不做功。 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