人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 2.2 法拉第电磁感应定律课件(共12张PPT)

(共12张PPT)
感生电动势和动生电动势
导体切割磁感线
动生电动势
电键闭合，改变滑动片的位置
感生电动势
AB相当于电源
线圈B相当于电源
磁场变化引起的电动势
△回顾电荷在外电路和内电路中的运动。
△电源电动势的作用是某种
非静电力对自由电荷的作用。
a
b
c
d
化学作用就是我们所说的非静电力
一、理论探究感生电动势的产生
磁场变强
I
I
电流是怎样产生的？
自由电荷为什么会运动？
使电荷运动的力难道是变化
的磁场对其施加的力吗？
猜想：使电荷运动的力可能是
洛伦兹力、静电力、或者是其它力
〔英〕麦克斯韦认为，
磁场变化时会在周围空间激发一种电场-----感生电场
闭合导体中的自由电荷在这种电场下做定向运动
产生感应电流（感生电动势）
感生电动势的非静电力是感生电场对电荷的作用力。
感生电场的方向类似感应电流方向的判定----安培定则
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
由感生电场引起的磁场方向如何
竖直向上
逆时针
顺时针
向下
原磁场在增强，即电流在增大。
二、理论探究动生电动势的产生
思考与讨论
1、动生电动势是怎样产生的？
2、什么力充当非静电力？
提 示
※导体中的自由电荷受到
什么力的作用？
※导体棒的哪端电势比较高？
※非静电力与洛伦兹力有关吗？
F洛
＋＋
- -
F电
-
F电
文本呈现：
当导体棒在匀强磁场B中以速度v运动时，导体棒内部的自由电子要受到洛伦兹力作用，在洛仑兹力作用下电子沿导线向D端定向运动，使D端和C端出现了等量异种电荷，D为负极（低电势），C为正极（高电势）则导体CD相当一个电源。
动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关。
探讨：
-
洛伦兹力不做功，不提供能量，只是起传递能量的作用。即外力克服洛伦兹力的一个分量F2所做的功，通过另一个分量F1转化为感应电流的能量
※洛伦兹力做功吗？
※能量是怎样转化的呢？
U
ω
F洛
F2
F1
V
L
M
N
× × × ××
× × × ××
× × × ××
× × × ××
× × × ××
R
例题：光滑导轨上架一个直导体棒MN，设MN向右匀速运动的速度为V，MN长为L,不计其他电阻求：
（1）导体MN做匀速运动时受到的安培力大小和方向？
（2）导体MN受到的外力的大小和方向？
（3）MN向右运动S位移，外力克服安培力做功的表达式是什么？
（4）在此过程中感应电流做功是多少？
结论：在纯电阻电路中，外力克服安培力做了多少功将有多少热量产生。
实际应用
动生电动势和感生电动势
1、动生电动势:由于导体运动而产生的感应电动势.
2、感生电场:由变化的磁场激发的电场.
3、感生电动势:由感生电场产生的感应电动势称 为感生电动势.
感应电动势：
感生电动势
动生电动势
课堂总结