浙江省2018-2019版高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 第5課時 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況課件 新人教版選修3-2.ppt

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1、第5課時電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況,研究選考把握考情,知識點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場,基 礎(chǔ) 梳 理,1.感生電場 磁場______時會在周圍空間激發(fā)一種______ ，這種電場與靜電場不同，它不是由電荷產(chǎn)生的，我們把這種電場叫做____________ 。 2.感生電動勢 (1)定義：由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為____________ 。 (2)大小：E ______ 。 (3)方向判斷： ____________和右手螺旋定則。,變化,電場,感生電場,感生電動勢,楞次定律,靖宸,靖宸,1.對于感生電場的理解 (1)感生電場是一種渦旋電場，電場線是閉合的。渦旋電場也會對電荷產(chǎn)生力的作用。

2、(2)實(shí)際問題中我們常要由磁場的方向和強(qiáng)弱變化的情況，根據(jù)楞次定律或安培定則來確定感生電場的方向。 (3)感生電場的存在與電路是否閉合無關(guān)。,要 點(diǎn) 精 講,(1)電路中電源的電動勢是非靜電力對自由電荷的作用；在電池中，這種力表現(xiàn)為化學(xué)作用；在感生電動勢中感生電場對電荷的靜電力，相當(dāng)于電源內(nèi)部的非靜電力。 (2)感生電動勢的方向與感生電場的感生電流方向一致，電路中存在感生電場產(chǎn)生感生電動勢的導(dǎo)體部分充當(dāng)電源，其電路為內(nèi)電路，當(dāng)它與外電路接通后就會對外電路供電。,2.對于感生電動勢的理解,【例1】 如圖1所示，一個帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時，此粒子的動

3、能將(),A.不變 B.增加 C.減少 D.以上情況都可能 解析當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時，在紙平面方向上將產(chǎn)生逆時針環(huán)繞的電場，對帶正電的粒子做正功，使其動能增加。 答案B,圖1,知識點(diǎn)二電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力,1.成因：導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體棒中的自由電荷隨棒一起定向運(yùn)動，并因此受到洛倫茲力。 2.動生電動勢：由于____________而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。 3.動生電動勢中的非靜電力：與___________有關(guān)。,基 礎(chǔ) 梳 理,導(dǎo)體運(yùn)動,洛倫茲力,要 點(diǎn) 精 講,要點(diǎn)1對動生電動勢的理解 (1)動生電動勢的產(chǎn)生 一段導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷隨導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動，則

4、必受洛倫茲力。自由電荷在洛倫茲力作用下產(chǎn)生定向移動，這樣異種電荷分別在導(dǎo)體兩端聚集，從而使導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電勢差，這就是動生電動勢。若電路閉合，則電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 (2)動生電動勢的大小和方向 大?。篍Blv(B的方向與v的方向垂直)。 方向：根據(jù)楞次定律或右手定則確定。,【例2】 如圖2所示，導(dǎo)體棒CD放在光滑水平金屬導(dǎo)軌上，已知勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4 T，方向垂直紙面向里，導(dǎo)體棒長度與導(dǎo)軌寬度恰相等，L20 cm，導(dǎo)體棒的電阻r10 ，外接電阻R30 。不計(jì)金屬導(dǎo)軌的電阻。當(dāng)用水平拉力F拉著CD棒以10 m/s的速度向右勻速運(yùn)動時，求：,圖2 (1)流經(jīng)CD棒的電流大小及方向； (2

5、)要維持導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動所需的水平外力多大？,答案(1)0.02 A由D流向C(2)1.6103 N,名師點(diǎn)睛解決該問題的基本思路是：確定電源，分析電動勢是感生電動勢還是動生電動勢，選物理規(guī)律確定其大小和方向，再分析電路結(jié)構(gòu)，由歐姆定律求電流，最后由安培力公式計(jì)算安培力的大小。,要點(diǎn)2感生電動勢和動生電動勢的區(qū)別,特別提醒有些情況下，動生電動勢和感生電動勢具有相對性。例如，將條形磁鐵插入線圈中，如果在相對磁鐵靜止的參考系內(nèi)觀察，線圈運(yùn)動，產(chǎn)生的是動生電動勢；如果在相對線圈靜止的參考系中觀察，線圈中磁場變化，產(chǎn)生感生電動勢。,圖3,答案5 s,【例4】 如圖4所示，半徑為R的圓形導(dǎo)軌處在垂直于圓平

6、面的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里，一根長度略大于導(dǎo)軌直徑的導(dǎo)體棒MN以速率v在圓導(dǎo)軌上從左端滑到右端，電路中的定值電阻為r，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒與圓形導(dǎo)軌接觸良好。求：,圖4 (1)在滑動過程中通過電阻r的電流的平均值； (2)MN從左端到右端的整個過程中，通過r的電荷量； (3)當(dāng)MN通過圓導(dǎo)軌中心時，通過r的電流大小。,1.關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場，下列說法正確的是() A.感生電場不同于靜電場，其電場線是閉合曲線,C.感生電場產(chǎn)生感生電動勢中的非靜電力是洛倫茲力 D.感生電動勢對應(yīng)的非靜電力對自由電荷不做功,答案AB,2.如圖5所示，導(dǎo)體AB在做切割磁感線運(yùn)動時，將

7、產(chǎn)生一個感應(yīng)電動勢，因而在電路中有電流通過，下列說法正確的是(),A.因?qū)w運(yùn)動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為動生電動勢 B.動生電動勢的產(chǎn)生與洛倫茲力有關(guān) C.動生電動勢的產(chǎn)生與電場力有關(guān) D.動生電動勢和感生電動勢產(chǎn)生的原因是一樣的 解析根據(jù)動生電動勢的定義，A項(xiàng)正確；動生電動勢中的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)，感生電動勢中的非靜電力與感生電場有關(guān)，B項(xiàng)正確，C、D項(xiàng)錯誤。 答案AB,圖5,3.如圖6甲所示，一閉合線圈固定在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場中，設(shè)向里的方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向，線圈中的箭頭為電流i的正方向。已知線圈中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的圖象可能是(),圖

8、6,解析00.5 s，由題圖分析可知，磁場垂直紙面向里均勻增大或垂直紙面向外均勻減小，A錯誤；0.51.5 s，磁感應(yīng)強(qiáng)度斜率的絕對值與00.5 s磁感應(yīng)強(qiáng)度斜率的絕對值相等，斜率符號相反，B錯誤；同理分析其他時間段可知C、D正確。 答案CD,4.如圖7，一個半徑為L的半圓形硬導(dǎo)體AB以速度v，在水平U形框架上勻速滑動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路電阻為R0，半圓形硬導(dǎo)體AB的電阻為r，其余電阻不計(jì)，則半圓形導(dǎo)體AB切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小及A、B之間的電勢差分別為(),答案C,圖7,圖8,(1)從t0到tt0時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動勢； (2)從t0到tt0時間內(nèi)線圈的電功率； (3)t0的值。,答案(1)0.4 V(2)0.16 W(3)2 s,