第四章電磁感應

電磁感應現象的兩類情況第四章電磁感應電磁感應現象的兩類情況

在電磁感應現象中，引起磁通量變化的原因不同，一般分為兩種：如下圖所示，請探究一下它們產生感應電動勢的機理．磁場不變導體不動在電磁感應現象中，引起磁通量變化的原因不同，一般分為磁場變強電流是怎樣產生的？自由電荷為什么會運動？使電荷運動的力難道是變化的磁場對其施加的力嗎？猜想：使電荷運動的力可能是洛倫茲力、靜電力、或者是其他力一、理論探究感生電動勢的產生磁場變強電流是怎樣產生的？自由電荷為什么會運動？使電荷運動的〔英〕麥克斯韋認為，磁場變化時會在周圍空間激發一種電場-----感生電場閉合導體中的自由電荷在這種電場下做定向運動產生感應電流（感生電動勢）感生電場的方向類似感應電流方向的判定----安培定則.感生電動勢的非靜電力是感生電場對電荷的作用力。〔英〕麥克斯韋認為，磁場變化時會在周圍空間激發一種電場---1、變化的磁場能在周圍空間激發電場,這種電場叫感生電場.2、由感生電場產生的感應電動勢稱為感生電動勢.3、感生電動勢在電路中的作用就是電源,其電路就是內電路,當它與外電路連接后就會對外電路供電.4、感生電場是產生感應電流或感應電動勢的原因,感生電場的方向同樣可由楞次定律判斷.1、變化的磁場能在周圍空間激發電場,這種電場叫感生電場.3、電子感應加速器穿過真空室內磁場的方向由圖知電子沿什么方向運動要使電子沿此方向加速，感生電場的方向應該是？由圖可知原磁場方向由下向上，根據楞次定律，為了產生如上感應電場，原磁場應該如何？豎直向上逆時針順時針原磁場在增強，即電流在增大。實際應用電子感應加速器穿過真空室內磁場的方向由圖知電子沿什么方向運動Ｃ例1、如圖，兩個相連的金屬圓環，粗金屬圓環的電阻為細金屬圓環電阻的一半。磁場垂直穿過粗金屬環所在的區域，當磁感應強度隨時間均勻變化時，在粗環里產生的感應電動勢為E，則ab兩點間的電勢差為（）A．E/2B．E/3C．2E/3D．E

Ｃ例1、如圖，兩個相連的金屬圓環，粗金屬圓環的電阻練習1、如圖，內壁光滑的塑料管彎成的圓環平放在水平桌面上，環內有一帶負電小球，整個裝置處于豎直向下的磁場中，當磁場磁感應強度突然增大時，小球將（）A、沿順時針方向運動B、沿逆時針方向運動C、在原位置附近往復運動D、仍然保持靜止狀態A練習1、如圖，內壁光滑的塑料管彎成的圓環平放在水平桌面上，環練習2.下列哪些說法正確的是(

)A．磁場變化時會在空間激發電場B．處于變化磁場中的導體中的自由電荷定向移動，是由于受到感生電場的作用C．感生電場就是感應電動勢D．以上說法都不對AB練習2.下列哪些說法正確的是()AB導體切割磁感線動生電動勢AB相當于電源導體切割磁感線動生電動勢AB相當于電源1、動生電動勢是怎樣產生的？2、什么力充當非靜電力？F洛＋＋--F電-F電二、理論探究動生電動勢的產生.

當導體棒在勻強磁場B中以速度v運動時，導體棒內部的自由電子要受到洛倫茲力作用，在洛倫茲力作用下電子沿導線向D端定向運動，使D端和C端出現了等量異種電荷,D為負極（低電勢），C為正極（高電勢）則導體CD相當于一個電源.1、動生電動勢是怎樣產生的？2、什么力充當非靜電力？F洛＋＋

一段導線在做切割磁感線的運動時相當于電源，這時的非靜電力與洛倫茲力有關。由于導體運動而產生的感應電動勢稱為動生電動勢。F洛＋＋--F電-F電一段導線在做切割磁感線的運動時相當于電源，這時的非靜探討：-洛倫茲力不做功，不提供能量，只是起傳遞能量的作用。即外力克服洛倫茲力的一個分量F2所做的功，通過另一個分量F1轉化為感應電流的能量.洛倫茲力做功嗎？能量是怎樣轉化的呢？VvF洛F2F1探討：-洛倫茲力不做功，不提供能量，只是起傳遞能量的作用。即例題2：光滑導軌上架一個直導體棒MN，設MN向右勻速運動的速度為v，MN長為L,不計其他電阻求：（1）導體MN做勻速運動時受到的安培力大小和方向？（2）導體MN受到的外力的大小和方向？vLMN×××××××××××××××××××××××××R例題2：光滑導軌上架一個直導體棒MN，設MN向右勻速運動的速解析(1)由題意知：

E=BLvF=BIL

得：由左手定則知F方向向左

(2)由導體棒做勻速運動，故受到的外力大小等于F,

方向向右。vLMN×××××××××××××××××××××××××R解析(1)由題意知：vLMN×××××××三、感生電動勢與動生電動勢的區別。感生電動勢動生電動勢產生原因磁場的變化導體做切割磁感線運動移動電荷的非靜電力感生電場對自由電荷的電場力導體中自由電荷所受洛倫茲力沿導體方向的分力回路中相當于電源的部分處于變化磁場中的線圈部分做切割磁感線運動的導體方向判斷方法由楞次定律判斷通常由右手定則判斷，也可由楞次定律判斷大小計算方法由

計算通常由E＝Blvsinθ計算，也可由

計算三、感生電動勢與動生電動勢的區別。感生電動勢動生電動勢產生原例題3：據報道，1992年7月，美國“阿特蘭蒂斯”號航天飛機進行了一項衛星懸繩發電實驗，實驗取得了部分成功．航天飛機在地球赤道上空離地面約3000km處由東向西飛行，相對地面速度大約為6.5×103m/s，從航天飛機上攜帶一根長20km，電阻為800Ω的金屬懸繩，使這根懸繩與地磁場垂直，做切割磁感線運動．假定這一范圍內的地磁場是均勻的．磁感應強度為4×10－5T，且認為懸繩上各點的切割速度和航天飛機的速度相同．根據理論設計，通過與電離層(由等離子體組成)的作用，懸繩可以產生約3A的感應電流，試求：(1)金屬懸繩中產生的感應電動勢；(2)懸繩兩端的電壓；(3)航天飛機繞地球運行一圈懸繩輸出的電能(已知地球半徑為6.4×103km)．例題3：據報道，1992年7月，美國“阿特蘭(1)金屬繩產生的電動勢E＝Blv＝4×10-5×20×103×6.5×103V＝5.2×103V；(2)懸繩兩端電壓，即路端電壓可由閉合電路歐姆定律得U＝E－Ir＝5.2×103V－3×800V＝2.8×103V；()解：(1)金屬繩產生的電動勢()解：動生電動勢和感生電動勢1、動生電動勢:感應電動勢由于導體運動而產生.2、感生電場:由變化的磁場激發的電場.3、感生電動勢:由感生電場產生的感應電動勢.感應電動勢：感生電動勢動生電動勢動生電動勢和感生電動勢1、動生電動勢:感應電動勢由于導體運動電鍵閉合，改變滑片的位置感生電動勢線圈B相當于電源磁場變化引起的電動勢拓展資料電鍵閉合，改變滑片的位置感生電動勢線圈B相當于電源磁場變化引

第四章電磁感應

電磁感應現象的兩類情況第四章電磁感應電磁感應現象的兩類情況

在電磁感應現象中，引起磁通量變化的原因不同，一般分為兩種：如下圖所示，請探究一下它們產生感應電動勢的機理．磁場不變導體不動在電磁感應現象中，引起磁通量變化的原因不同，一般分為磁場變強電流是怎樣產生的？自由電荷為什么會運動？使電荷運動的力難道是變化的磁場對其施加的力嗎？猜想：使電荷運動的力可能是洛倫茲力、靜電力、或者是其他力一、理論探究感生電動勢的產生磁場變強電流是怎樣產生的？自由電荷為什么會運動？使電荷運動的〔英〕麥克斯韋認為，磁場變化時會在周圍空間激發一種電場-----感生電場閉合導體中的自由電荷在這種電場下做定向運動產生感應電流（感生電動勢）感生電場的方向類似感應電流方向的判定----安培定則.感生電動勢的非靜電力是感生電場對電荷的作用力。〔英〕麥克斯韋認為，磁場變化時會在周圍空間激發一種電場---1、變化的磁場能在周圍空間激發電場,這種電場叫感生電場.2、由感生電場產生的感應電動勢稱為感生電動勢.3、感生電動勢在電路中的作用就是電源,其電路就是內電路,當它與外電路連接后就會對外電路供電.4、感生電場是產生感應電流或感應電動勢的原因,感生電場的方向同樣可由楞次定律判斷.1、變化的磁場能在周圍空間激發電場,這種電場叫感生電場.3、電子感應加速器穿過真空室內磁場的方向由圖知電子沿什么方向運動要使電子沿此方向加速，感生電場的方向應該是？由圖可知原磁場方向由下向上，根據楞次定律，為了產生如上感應電場，原磁場應該如何？豎直向上逆時針順時針原磁場在增強，即電流在增大。實際應用電子感應加速器穿過真空室內磁場的方向由圖知電子沿什么方向運動Ｃ例1、如圖，兩個相連的金屬圓環，粗金屬圓環的電阻為細金屬圓環電阻的一半。磁場垂直穿過粗金屬環所在的區域，當磁感應強度隨時間均勻變化時，在粗環里產生的感應電動勢為E，則ab兩點間的電勢差為（）A．E/2B．E/3C．2E/3D．E

Ｃ例1、如圖，兩個相連的金屬圓環，粗金屬圓環的電阻練習1、如圖，內壁光滑的塑料管彎成的圓環平放在水平桌面上，環內有一帶負電小球，整個裝置處于豎直向下的磁場中，當磁場磁感應強度突然增大時，小球將（）A、沿順時針方向運動B、沿逆時針方向運動C、在原位置附近往復運動D、仍然保持靜止狀態A練習1、如圖，內壁光滑的塑料管彎成的圓環平放在水平桌面上，環練習2.下列哪些說法正確的是(

)A．磁場變化時會在空間激發電場B．處于變化磁場中的導體中的自由電荷定向移動，是由于受到感生電場的作用C．感生電場就是感應電動勢D．以上說法都不對AB練習2.下列哪些說法正確的是()AB導體切割磁感線動生電動勢AB相當于電源導體切割磁感線動生電動勢AB相當于電源1、動生電動勢是怎樣產生的？2、什么力充當非靜電力？F洛＋＋--F電-F電二、理論探究動生電動勢的產生.

當導體棒在勻強磁場B中以速度v運動時，導體棒內部的自由電子要受到洛倫茲力作用，在洛倫茲力作用下電子沿導線向D端定向運動，使D端和C端出現了等量異種電荷,D為負極（低電勢），C為正極（高電勢）則導體CD相當于一個電源.1、動生電動勢是怎樣產生的？2、什么力充當非靜電力？F洛＋＋

一段導線在做切割磁感線的運動時相當于電源，這時的非靜電力與洛倫茲力有關。由于導體運動而產生的感應電動勢稱為動生電動勢。F洛＋＋--F電-F電一段導線在做切割磁感線的運動時相當于電源，這時的非靜探討：-洛倫茲力不做功，不提供能量，只是起傳遞能量的作用。即外力克服洛倫茲力的一個分量F2所做的功，通過另一個分量F1轉化為感應電流的能量.洛倫茲力做功嗎？能量是怎樣轉化的呢？VvF洛F2F1探討：-洛倫茲力不做功，不提供能量，只是起傳遞能量的作用。即例題2：光滑導軌上架一個直導體棒MN，設MN向右勻速運動的速度為v，MN長為L,不計其他電阻求：（1）導體MN做勻速運動時受到的安培力大小和方向？（2）導體MN受到的外力的大小和方向？vLMN×××××××××××××××××××××××××R例題2：光滑導軌上架一個直導體棒MN，設MN向右勻速運動的速解析(1)由題意知：

E=BLvF=BIL

得：由左手定則知F方向向左

(2)由導體棒做勻速運動，故受到的外力大小等于F,

方向向右。vLMN×××××××××××××××××××××××××R解析(1)由題意知：vLMN×××××××三、感生電動勢與動生電動勢的區別。感生電動勢動生電動勢產生原因磁場的變化導體做切割磁感線運動移動電荷的非靜電力感生電場對自由電荷的電場力導體中自由電荷所受洛倫茲力沿導體方向的分力回路中相當于電源的部分處于變化磁場中的線圈部分做切割磁感線運動的導體方向判斷方法由楞次定律判斷通常由右手定則判斷，也可由楞次定律判斷大小計算方法由

計算通常由E＝Blvsinθ計算，也可由

計算三、感生電動勢與動生電動勢的區別。感生電動勢動生電動勢產生原例題3：據報道，1992年7月，美國“阿特蘭蒂斯”號航天飛機進行了一項衛星懸繩發電實驗，實驗取得了部分成功．航天飛機在地球赤道上空離地面約3000km處由東向西飛行，相對地面速度大