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1、第四章 电磁感应,4.5 电磁感应现象的两类情况,在电磁感应现象中，引起磁通量变化的原因不同，一般分为两种：如下图所示，请探究一下它们产生感应电动势的机理,磁场不变,导体不动,磁场变强,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、或者是其他力,一、理论探究感生电动势的产生,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）,感生电场的方向类似感应电流方向的判定-安培定则.,感生电动势的非静电力是感生电场对电荷的作用力。,
2、1、变化的磁场能在周围空间激发电场,这种电场叫感生电场.2、由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势.,3、感生电动势在电路中的作用就是电源,其电路就是内电路,当它与外电路连接后就会对外电路供电.,4、感生电场是产生感应电流或感应电动势的原因,感生电场的方向同样可由楞次定律判断.,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，感生电场的方向应该是？,由图可知原磁场方向由下向上，根据楞次定律，为了产生如上感应电场，原磁场应该如何？,竖直向上,逆时针,顺时针,原磁场在增强，即电流在增大。,实际应用,例1、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆环的电阻为细金属圆
3、环电阻的一半。磁场垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环里产生的感应电动势为E，则ab两点间的电势差为（ ） AE/2 BE/3 C2E/3 DE,练习1、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场磁感应强度突然增大时，小球将（ ）A、沿顺时针方向运动B、沿逆时针方向运动C、在原位置附近往复运动D、仍然保持静止状态,A,练习2.下列哪些说法正确的是 ( )A磁场变化时会在空间激发电场B处于变化磁场中的导体中的自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用C感生电场就是感应电动势D以上说法都不对,AB,导体切割
4、磁感线,AB相当于电源,1、动生电动势是怎样产生的？,2、什么力充当非静电力？,二、理论探究动生电动势的产生.,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，在洛伦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相当于一个电源.,一段导线在做切割磁感线的运动时相当于电源，这时的非静电力与洛伦兹力有关。 由于导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势。,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
5、兹力做功吗？,能量是怎样转化的呢？,例题2：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？,解析(1)由题意知： E=BLv F=BIL 得： 由左手定则知 F方向向左 (2)由导体棒做匀速运动，故受到的外力大小等于F, 方向向右。,三、感生电动势与动生电动势的区别。,例题3：据报道，1992年7月，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验，实验取得了部分成功航天飞机在地球赤道上空离地面约3000km处由东向西飞行，相对地面速度大约为6.5103m/s
6、，从航天飞机上携带一根长20km，电阻为800的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动假定这一范围内的地磁场是均匀的磁感应强度为4105T，且认为悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同根据理论设计，通过与电离层(由等离子体组成)的作用，悬绳可以产生约3A的感应电流，试求：,(1)金属悬绳中产生的感应电动势；(2)悬绳两端的电压；(3)航天飞机绕地球运行一圈悬绳输出的电能(已知地球半径为6.4103km),(1)金属绳产生的电动势EBlv410-5201036.5103V5.2103V；(2)悬绳两端电压，即路端电压可由闭合电路欧姆定律得UEIr5.2103V3800V2.8103V；,解：,动生电动势和感生电动势,1、动生电动势:感应电动势由于导体运动而产生.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.,感应电动势：,感生电动势,动生电动势,电键闭合，改变滑片的位置,线圈B相当于电源,磁场变化引起的电动势,拓展资料,