4.电磁感应现象的两类情况

+++---+++++++++复习与导入：非静电力每一种电动势都对应有一种非静电力。这种转化的本领用电动势来描述。非静电力做功其它形式的能电能电动势的方向在电源内部由负极→正极。复习与导入：哪部分导体相当于电源？开关闭合（断开），或改变滑动片的位置。导体切割磁感线。线圈B相当于电源导体棒AB相当于电源感生电动势由磁场变化引起的电动势：动生电动势由导体运动引起的电动势：DC5电磁感应现象的两类情况I一、电磁感应现象中的感生电场【物理情景】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。--------BE感感生电场方向的判断方法：B感【问题1】导体环中的感应电流的方向？【问题2】导体中自由电子做怎样的定向移动？【问题3】是什么作用使自由电子做定向移动？感生电场由变化的磁场激发；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。楞次定律右手螺旋+一、电磁感应现象中的感生电场【物理情景】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。【问题4】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电场【物理情景】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。-------+▄tnE楞次定律感生电动势方向的判断方法：感生电动势大小的计算方法：【问题4】如果环有个小缺口而不闭合有感生电场吗？【问题5】环中的自由电荷还会定向移动吗？将在哪一端聚集？哪一端相当于电源的正极？S1122SBSBE感实际应用：电子感应加速器穿过真空室内磁场的方向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?由感生电场判断感应磁场方向如何?竖直向上逆时针顺时针竖直向下原磁场在增强，即电流在增大。俯视图I二、电磁感应现象中的洛伦兹力问题1：自由电荷会随着导体棒运动,并因此受到洛伦兹力。导体中自由电荷的合运动在空间大致沿什么方向？为了方便，可以认为导体中的自由电荷是正电荷。BVfVy+▄问题2：导体棒一直运动下去，自由电荷是否也会沿着导体棒一直运动下去?为什么?FCD问题3：导体棒的哪端电势比较高?问题4：如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中电流是沿什么方向的?问题5：如果移去C、D两端连接的用电器，导体棒中还有电流吗?还有电动势吗？V合二、电磁感应现象中的洛伦兹力：BVfVy+▄FCD动生电动势动生电动势方向的判断方法：动生电动势大小的计算方法（2）：动生电动势的非静电力：与洛伦兹力有关右手定则V合BLvEqvBqLE二、电磁感应现象中的洛伦兹力：BVfVy+▄FCD动生电动势f2V合F安F问题5：沿杆方向的洛伦兹力做功吗?与我们在《磁场》学习时得到的结论：“洛伦兹力永不做功！”矛盾吗？f合问题6：导体棒接用电器后，要继续做匀速运动时还需要外力推动吗？问题7：能量是怎样转化的呢？其它形式的能F做正功导体棒的动能F安做负功电能电流做功内能……f做正功二、电磁感应现象中的洛伦兹力：动生电动势BVfVy+▄FCDf2F安F问题7：能量是怎样转化的呢？其它形式的能F做正功导体棒的动能F安做负功电能电流做功内能……洛伦兹力不做功，不提供能量，只是起传递能量的作用。洛伦兹力的沿杆分力f：扮演了非静电力，其做了多少正功，就转化出了多少电能。洛伦兹力的垂直杆分力f2：宏观表现为安培力，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。vtBILItEBLvE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！第5节电磁感应现象的两类情况一、电磁感应现象中的感生电场1、感生电场：（涡旋电场）（2）电场线呈闭合状，形同漩涡；涡旋面与磁场方向垂直；与感应磁场方向遵从右手螺旋。（3）判断方法：楞次定律+右手螺旋（1）由变化的磁场激发；2、感生电动势（1）非静电力：感生电场对电荷的作用力（2）方向判断：楞次定律+右手螺旋（3）大小：tBSntnE应用：电子感应加速器二、电磁感应现象中的洛伦兹力:动生电动势1、非静电力：与洛伦兹力有关2、方向判断：右手定则3、大小：BLvEqvBqLE4、从能的转化与守恒角度：BLvEvtBILEIt