（新課標(biāo)）2018-2019學(xué)年高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 3.1 電磁感應(yīng) 3.1.5 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況課件 新人教版選修3-2.ppt

3.1.5電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況,一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場 1.感生電場 (1)定義：_在他的電磁理論中指出：_的磁場能在周圍空間激發(fā)電場，這種電場叫感生電場。 (2)感生電場的方向根據(jù)閉合電路(或假想的閉合電路)中感應(yīng)電流的方向確定。 2.感生電動(dòng)勢：由_產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。 3.感生電動(dòng)勢中的非靜電力：就是_對(duì)自由電荷的作用。,麥克斯韋,變化,感生電場,感生電場,思考判斷 (1)感生電場的電場線是閉合的。( ) (2)只要磁場變化，即使沒有電路，在空間也將產(chǎn)生感生電場。 ( ) (3)處于變化磁場中的導(dǎo)體，其內(nèi)部自由電荷定向移動(dòng)，是由于受到感生電場的作用。 ( ),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(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒中的自由電荷隨棒一起定向運(yùn)動(dòng)，并因此受到洛倫茲力。 2.動(dòng)生電動(dòng)勢：由于導(dǎo)體_而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。 3.動(dòng)生電動(dòng)勢中的非靜電力：與_有關(guān)。,運(yùn)動(dòng),洛倫茲力,思考判斷 (1)導(dǎo)體內(nèi)自由電荷受洛倫茲力作用是產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢的原因。( ) (2)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷受到的洛倫茲力方向沿導(dǎo)體棒的方向。 ( ) (3)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷受到的洛倫茲力對(duì)電荷做正功。 ( ) (4)只要導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體兩端就會(huì)產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢。 ( ),對(duì)感生電場的理解,對(duì)感生電場的理解 1.變化的磁場周圍產(chǎn)生感生電場，與閉合電路是否存在無關(guān)。如果在變化磁場中放一個(gè)閉合電路，自由電荷在感生電場的作用下發(fā)生定向移動(dòng)。 2.感生電場可用電場線形象描述。感生電場是一種渦旋電場，電場線是閉合的；而靜電場的電場線不閉合。,要點(diǎn)歸納,例1 如圖1所示是一個(gè)水平放置的玻璃圓環(huán)形小槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度和深度處處相同?，F(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，讓它獲得一初速度v0，與此同時(shí)，有一變化的磁場垂直穿過玻璃圓環(huán)形小槽外徑所在的區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟時(shí)間成正比例增大，方向豎直向下。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量不變，則() A.小球需要的向心力大小不變 B.小球需要的向心力大小不斷增大 C.磁場力對(duì)小球做了功 D.小球受到的磁場力大小與時(shí)間成正比,精典示例,圖1,解析當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大時(shí)，將產(chǎn)生一恒定的感生電場，由楞次定律知，電場方向和小球初速度方向相同，因小球帶正電，電場力對(duì)小球做正功，小球速率逐漸增大，向心力也隨著增大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；帶電小球所受洛倫茲力FqBv，隨著速率的增大而增大，同時(shí)Bt，則F和t不成正比，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案B,閉合回路(可假定其存在)的感應(yīng)電流方向就表示感生電場的方向。判斷思路如下：,針對(duì)訓(xùn)練1 (多選)某空間出現(xiàn)了如圖2所示的一組閉合的電場線，這可能是() 圖2 A.沿AB方向磁場在迅速減弱B.沿AB方向磁場在迅速增強(qiáng) C.沿BA方向磁場在迅速增強(qiáng)D.沿BA方向磁場在迅速減弱 答案AC,兩種電動(dòng)勢的比較與計(jì)算,感生電動(dòng)勢與動(dòng)生電動(dòng)勢的對(duì)比,要點(diǎn)歸納,例2 長為l的金屬棒ab以a點(diǎn)為軸在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)以角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求： 圖3 (1)ab棒各點(diǎn)的平均速率； (2)ab兩端的電勢差； (3)經(jīng)時(shí)間t金屬棒ab所掃過面積中磁通量為多少？此過程中平均感應(yīng)電動(dòng)勢多大？,精典示例,針對(duì)訓(xùn)練2 如圖4所示，邊長為L的正方形線圈與勻強(qiáng)磁場垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。當(dāng)線圈按圖示方向以速度v垂直B運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是() A.線圈中無感應(yīng)電流，abcd B.線圈中無感應(yīng)電流，abdc C.線圈中有感應(yīng)電流，abcd D.線圈中有感應(yīng)電流，abdc,圖4,解析線圈在運(yùn)動(dòng)過程中，穿過線圈的磁通量不變，所以在線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；導(dǎo)線兩端有電勢差，根據(jù)右手定則，可知選項(xiàng)B正確。 答案B,1.(感生電場問題)如圖5所示，內(nèi)壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平放在水平桌面上，環(huán)內(nèi)有一帶負(fù)電的小球，整個(gè)裝置處于豎直向下的磁場中，當(dāng)磁場突然增強(qiáng)時(shí)，小球?qū)?) 圖5 A.沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)B.沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng) C.在原位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)D.仍然保持靜止?fàn)顟B(tài),解析當(dāng)磁場增強(qiáng)時(shí)，由楞次定律知環(huán)所在處的閉合電路中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，即感生電場沿逆時(shí)針方向，帶負(fù)電的小球在電場力作用下沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)。 答案A,圖6,答案D,3.(動(dòng)生電動(dòng)勢的問題)如圖7，直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向平行于ab邊向上。當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a、b、c三點(diǎn)的電勢分別為a、b、c。已知bc邊的長度為l。下列判斷正確的是(),圖7,答案C,4.(電磁感應(yīng)中的電荷量計(jì)算)物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫做“沖擊電流計(jì)”的儀器測定通過電路的電荷量。如圖8所示，探測線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。已知線圈的匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R。若將線圈放在被測勻強(qiáng)磁場中，開始時(shí)線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉(zhuǎn)180，沖擊電流計(jì)測出通過線圈的電荷量為q，由上述數(shù)據(jù)可測出被測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為() 圖8,答案C,5.(電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用)如圖9所示，兩塊水平放置的金屬板間距離為d，用導(dǎo)線與一個(gè)n匝線圈連接，線圈置于方向豎直向上的磁場B中。兩板間有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于平衡狀態(tài)，則線圈中的磁場B的變化情況和磁通量的變化率分別是() 圖9,答案B,