4.5电磁感应现象的两类情况_精品课件(人教版选修3-2)

第五节

电磁感应现象的两类情况

课标定位

学习目标：1.了解感生电场，知道感生电动势产生的原因.会判断感生电动势的方向，并会计算 它的大小. 2.了解动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系. 会判断动生电动势的方向，并会计算它的大小.

3.了解电磁感应规律的一般应用，会联系科技实例进行分析.

重点难点：1.感生电动势以及动生电动势的产生机

理.2.灵活运用电磁感应定律和楞次定律解决电磁感 应问题.

第 五 节 电 磁 感 应 现 象 的 两 类 情 况

课前自主学案

核心要点突破

课堂互动讲练

知能优化训练

课前自主学案

一、电磁感应现象中的感生电场 1.电磁场理论与感生电场 (1)电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的 麦克斯韦 磁场周围产生电场.由19世纪60年代的__________ 提出.

(2)感生电场：变化的磁场周围所产生的电场.

2.感应电动势 (1)感应电动势： 感生电场力 感生电场中的导体正是在___________的作用下，自

电流 产生电动势 由电荷发生定向移动，形成_____或___________. 感生电场 (2)非静电力就是_________对自由电荷的作用.二、电磁感应现象中的洛伦兹力

切割磁感线 1.动生电动势：导体在磁场中___________运动时产

生的电动势.洛伦兹力 2.产生原因：由于导体中的自由电子受到_________

作用引起的，使自由电荷做定向移动的非静电力是洛伦兹力 _________.

电源 3.切割导体的特点：运动的导体是_____,所在的电内 路是___电路.

核心要点突破

一、感生电动势 1.产生机理

如图4-5-1所示，当磁场变化时，产生的感生电场的电场线是与磁场方向垂直的曲线.如果空间存 在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作 用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产 生了感应电动势.

图4-5-1

图4-5-2

2.特点 (1)感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的. (2)感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无

关.3.方向判定 感生电场的方向根据闭合电路(或假想的闭合电路) 中感应电流的方向确定，即利用楞次定律判断.

即时应用(即时突破，小试牛刀) 1.某空间出现了如图4-5-3所示的磁场，当磁感 应强度变化时，在垂直于磁场的方向上会产生感生

电场，有关磁感应强度的变化与感生电场的方向关系描述正确的是( )

图4-5-3

A.当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线 从上向下看应为顺时针方向

B.当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向 C.当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线 从上向下看应为顺时针方向 D.当磁感应强度均匀

减小时，感生电场的电场线

从上向下看应为逆时针方向

解析：选AD.感生电场中电场线的方向用楞次定律 来判定：原磁场向上且磁感应强度在增大，在周围 有闭合导线的情况下，感应电流的磁场方向应与原 磁场方向相反，即感应电流的磁场方向向下，再由

右手螺旋定则得到感应电流的方向是：从上向下看应为顺时针方向，则感生电场的方向从上向下看也 为顺时针方向；同理可知，原磁场方向向上且磁感 应强度减小时，感生电场的方向从上向下看应为逆 时针方向.选项AD正确.

二、动生电动势

1.产生机理一段导体在做切割磁感线运动时，导体内自由电荷 随导体在磁场中运动，则必受洛伦兹力，自由电荷 在洛伦兹力作用下产生定向移动，这样自由电荷在 导体两端聚集，从而使导体两端产生电势差，这就

是动生电动势，此时若电路闭合，则电路中产生感应电流.

说明：(1)当电路不闭合时，切割磁感线的导体两端积聚电荷，则在导体内产生附加电场，电荷在受洛 伦兹力的同时也受电场力作用. (2)电动势的产生与电路是否闭合无关. 2.方向判定

动生电动势的方向用右手定则来判定，即“四指”指电动势的方向.

3.对动生电动势中电荷所受洛伦兹力的理解 (1)运动导体中的自由电子，不仅随

导体以速度v运动，而且还沿导体以速度u做定向移动，如图4-5-4所 示.因此，导体中的电子的合速度 v合等于v和u的矢量和，所以电子受 到的洛伦兹力为F合=ev合B,F合与 图4-5-4

合速度v合 垂直.