高中物理 第四章 电磁感应（第4课时）电磁感应现象的两类情况教师用书 新人教版选修3-2.doc

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1、第5课时　电磁感应现象的两类情况研究学考·把握考情]知识内容电磁感应现象的两类情况考试要求加试b教学要求1.初步了解感生电场和感生电动势2．初步了解动生电动势和电磁感应中的洛伦兹力的作用3．知道感生电动势与动生电动势是感应电动势的两种不同的类型4．会用楞次定律判断感生电场的方向，用左手定则判断洛伦兹力的方向5．会求解与电路分析、电路计算结合的简单电磁感应问题说明1.在电磁感应现象中，不要求判断电路中各点电势的高低2．不要求计算既有感生电动势，又有动生电动势的电磁感应问题基础梳理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．感生电场磁场变化时会在周围空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，

2、它不是由电荷产生的，我们把这种电场叫做感生电场。2．感生电动势(1)定义：由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势。(2)大小：E＝n。(3)方向判断：楞次定律和右手螺旋定则。要点精讲]1．对于感生电场的理解(1)感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。涡旋电场也会对电荷产生力的作用。(2)实际问题中我们常要由磁场的方向和强弱变化的情况，根据楞次定律或安培定则来确定感生电场的方向。(3)感生电场的存在与电路是否闭合无关。2．对于感生电动势的理解(1)电路中电源的电动势是非静电力对自由电荷的作用；在电池中，这种力表现为化学作用；在感生电动势中感生电场对电荷的静电力，相当于电源内部的非静电

3、力。(2)感生电动势的方向与感生电场的感生电流方向一致，电路中存在感生电场产生感生电动势的导体部分充当电源，其电路为内电路，当它与外电路接通后就会对外电路供电。(3)感生电动势的大小可由法拉第电磁感应定律求解，公式为E＝n。例1某空间出现了图1如图1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(　　)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

4、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　感生电场中磁场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即感生电场的方向：从上向下看应为顺时针方向；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，所以A、D正确。答案　AD基础梳理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．成因：导体棒做切割磁感线运动时，导体棒中的自由电荷随棒一起定向运动，并因此受到洛伦兹力。2．动生电动势：由于导体运动而产生的感应电

5、动势。3．动生电动势中的非静电力：与洛伦兹力有关。要点精讲]要点1　对动生电动势的理解(1)动生电动势的产生一段导体做切割磁感线运动时，导体内的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，这样异种电荷分别在导体两端聚集，从而使导体两端产生电势差，这就是动生电动势。若电路闭合，则电路中产生感应电流。(2)动生电动势的大小和方向①大小：E＝Blv(B的方向与v的方向垂直)。②方向：根据楞次定律或右手定则确定。例2如图2所示，导体棒CD放在光滑水平金属导轨上，已知匀强磁场的磁感应强度为0.4T，方向垂直纸面向里，导体棒长度与导轨宽度恰相等，L＝20cm，

6、导体棒的电阻r＝10Ω，外接电阻R＝30Ω。不计金属导轨的电阻。当用水平拉力F拉着CD棒以10m/s的速度向右匀速运动时，求：图2(1)流经CD棒的电流大小及方向；(2)要维持导体棒匀速运动所需的水平外力多大？解析　(1)由E＝BLv，得E＝0.8V则I＝＝A＝0.02A由右手定则可知，感应电流方向流经CD时为D→C。(2)当水平外力与导体棒所受安培力大小相等时，棒匀速运动，所以F＝BIL＝0.4×0.02×0.2N＝1.6×10－3N。答案　(1)0.02A　由D流向C　(2)1.6×10－3N名师点睛　解决该问题的基本思路是：确定电源，分析电动势是感生电动势还是动生电动势，选物理规

7、律确定其大小和方向，再分析电路结构，由欧姆定律求电流，最后由安培力公式计算安培力的大小。要点2　感生电动势和动生电动势的区别感生电动势动生电动势产生原因磁场的变化导体做切割磁感线运动移动电荷的非静电力感生电场对自由电荷的电场力导体中自由电荷所受洛伦兹力沿导体方向的分力回路中相当于电源的部分处于变化磁场中的线圈部分做切割磁感线运动的导体方向判断方法由楞次定律判断通常由右手定则判断，也可由楞次定律判断大小计算方法由E＝n计算通常由E＝Blv计算，也