4.5 电磁感应现象中的两类情况 15张PPT

　电磁感应
电源电动势的作用：
某种非静电力对自由电荷施加力的作用，将电源负极的正电荷（或电源正极的负电荷）通过电源内部移送到电源的正极（或电源的负极）。
例：干电池
非静电力就是化学作用
问题:
感应电动势对应的非静电力是一种什么样的作用?
1、 感生电动势 动生电动势：
动生电动势:
导体切割磁感线引起的电动势;
感生电动势:
磁场变化引起的电动势;
金属环为什么产生电流？
什么力使自由电子定向移动？
猜：会不会是磁场施加的力
洛伦兹力、电场力、其它力？
自由电子定向移动
自由电子受到力的作用
假设：变化的磁场在周围空间激发的电场
能够解释：
电磁感应现象中产生的电流
〔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感生电场下做定向运动
产生感应电流（感生电动势）
2、感生电场与感生电动势：

感生电场(涡旋电场):
变化的磁场在周围空间激发的电场。
方向:
就是感生电流的方向，用楞次定律判断
感生电场线:
是闭合的曲线。
感生电动势： 由感生电场产生的感应电动势。
感生电动势所对应的非静电力是感生电场对自由电荷的作用。

感生电场是产生
感生电动势的原因。
3、感生电场应用实例---电子感应加速器

电子感应加速器:
应用感生电场来加
速电子的一种设备。
柱形电磁铁：产生变化的磁场;
环形真空管道：是电子运行的轨道
工作过程：
磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感生电场。射入其中的电子就受到感生电场的持续作用而不断加速。
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。
练1： 如图,100匝线圈两端A,B与一个电压表相连。线圈内有指向纸内方向磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化；
1) 电压表的读数应该等于多少？
2) 请在线圈位置上标出感生电场的方向？
3) A、B两端，哪端应该与电压表标＋号的接线柱连接？
50 V
A点电势比B点高，
所以A端应与电压表的正接线柱相连
动生电动势的产生:
问题:
1、动生电动势是怎样产生的？
2、什么力充当非静电力？
导体棒磁场切割磁感线时，自由电子在洛仑兹力作用下定向运动。导体棒两端出现了等量异种电荷，导体棒相当一个电源。
动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关。
探讨：在动生电动势的产生过程中，洛伦兹力做功吗？能量是怎样转化的？
洛伦兹力Fe与自由电子速度V垂直不做功；
Fe力的分量:
Fe2克服外力做负功，
Fe1做正功转化为电势能。

即：洛伦兹不提供能量，
只是起传递能量的作用。
练2：如图，匀强磁场B中，光滑导轨上一直导体棒MN向右以速度V匀速运动，棒长L，电阻阻值R，不计其他电阻。求：
1）导体棒受安培力大小、方向？
2）导体棒受到的外力大小、方向？
3）导体棒运动X位移，外力克服安培力做功表达式？
4）在此过程中感应电流做功多少？
练2：如图，匀强磁场B中，光滑导轨上一直导体棒MN向右以速度V匀速运动，棒长L，电阻阻值R，不计其他电阻。
解析：
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。
磁场不变，闭合电路的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量变化
闭合回路的任何部分都不动，空间磁场变化导致回路中磁通量变化
由于S变化引起回路中?变化
由于B变化引起回路中?变化
非静电力是洛仑兹力的分力，由洛仑兹力对运动电荷作用而产生电动势
变化磁场在它周围空间激发感生电场，非静电力是感生电场力，由感生电场力对电荷做功而产生电动势
楞次定律
楞次定律或右手定则
课 堂 小 结
动生电动势 感生电动势
特点
原因
非静电力的来源

方向