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4-5《感生电动势和动生电动势》课件-新人教选修3-2.


选修3-2

感生电动势和动生电动势

动生电动势

AB相当于电源 导体切割磁感线

磁场变化引 起的电动势

感生电动势
线圈B相当 于电源
电键闭合,改变滑动片的位置

△回顾电荷在外电路和内电路中的运动。

a

d c

b 化学作用就是我们 所说的非静电力

△电源电动势的作用是某种

非静电力对自由电荷的作用。

一、理论探究动生电动势的产生 思考与讨论 1、动生电动势是怎样产生的? 2、什么力充当非静电力? 提 示
-

++ F电 F电 F洛 - -

※导体中的自由电荷受到

什么力的作用?
※导体棒的哪端电势比较高? ※非静电力与洛伦兹力有关吗?

文本呈现:
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,在洛仑兹力 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相当一个电源。

动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关。

探讨:
※洛伦兹力做功吗?
※能量是怎样转化的呢? F2

-

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

U F洛 F1

ω

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

实际应用 例题: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? (3)MN向右运动S位移,外力克服安培力做功的表达 式是什么? (4)在此过程中感应电流做功是多少? 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。
R
× × × × × × × × × × × × × L × × M ×× ×× ×× ×× ×× N

V

二、理论探究感生电动势的产生 电流是怎样产生的? 自由电荷为什么会运动?
I I

猜想:使电荷运动的力可能是 洛伦兹力、静电力、或者是其它力 磁场变强

使电荷运动的力难道是变化 的磁场对其施加的力吗?

〔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

感生电动势的非 静电力是感生电 场对电荷的作用 力。 感生电场的方向类 似感应电流方向的 判定----安培定则

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)

实际应用

电子感应加速器 逆 时 针

竖直向上

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
顺 时 针

由感生电场引起的磁场方 向如何 向下
原磁场在增强,即电流在 增大。

课堂总结

动生电动势 感应电动势:

感生电动势

动生电 动势和 感生电 动势

1、动生电动势:由于导体运动而产生的感应电动势.

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称
为感生电动势.

谢谢大家


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