高中物理 第4章 5 电磁感应现象的两类情况学案 新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理学案VIP免费

5电磁感应现象的两类情况[学习目标]1.知道感生电动势、动生电动势的概念及产生原因．2.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．(重点)3.知道电磁感应现象遵守能量守恒定律．4.与力学、电路相结合的电磁感应综合问题．(难点)一、电磁感应现象中的感生电场1．感生电场：磁场变化时在空间激发的一种电场．2．感生电动势：由感生电场产生的感应电动势．3．感生电动势中的非静电力：感生电场对自由电荷的作用．4．感生电场的方向：与所产生的感应电流的方向相同，可根据楞次定律和右手螺旋定则判断．二、电磁感应现象中的洛伦兹力1．动生电动势：由于导体做切割磁感线运动而产生的感应电动势．2．动生电动势中的“非静电力”：自由电荷因随导体棒运动而受到洛伦兹力，非静电力与洛伦兹力有关．3．动生电动势中的功能关系：闭合回路中，导体棒做切割磁感线运动时，克服安培力做功，其他形式的能转化为电能．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)磁场可以对电荷做功．(×)(2)感生电场可以对电荷做功．(√)(3)磁场越强，磁场变化时产生的感生电场越强．(×)(4)动生电动势产生的原因是导体内部的自由电荷受到洛伦兹力的作用．(√)(5)产生动生电动势时，洛伦兹力对自由电荷做了功．(×)2．在如图所示的四种磁场变化情况中能产生恒定的感生电场的是()ABCDC[变化的磁场产生电场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故选C.]3．(多选)如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个感应电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是()A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B．动生电动势的产生与洛伦兹力有关C．动生电动势的产生与电场力有关D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的AB[根据动生电动势的定义，A项正确；动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关，感生电动势中的非静电力与感生电场有关，B项正确，C、D项错误．]对感生电场和感生电动势的理解1.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的．2．感生电场的方向可由楞次定律判断．如图所示，当磁场增强时，产生的感生电场是与磁场方向垂直且阻碍磁场增强的电场．3．感生电场的存在与是否存在闭合电路无关．4．电路中电源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．5．感生电场对电荷产生的力，相当于电源内部的所谓的非静电力．感生电动势在电路中的作用就是电源．【例1】某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是()A．沿AB方向磁场在迅速减弱B．沿AB方向磁场在迅速增强C．沿BA方向磁场恒定不变D．沿BA方向磁场在迅速减弱A[感生电场的方向从上向下看是顺时针的，假设在平行感生电场的方向上有闭合回路，则回路中的感应电流方向从上向下看也是顺时针的，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，原磁场有两种可能：原磁场方向向下且沿AB方向减弱，或原磁场方向向上，且沿BA方向增强，所以A有可能．]【例2】如图甲所示，匝数n＝50的圆形线圈M，它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，则a、b两点的电势高低与电压表的读数为()A．φa＞φb,20VB．φa＞φb,10VC．φa＜φb,20VD．φa＜φb,10VB[圆形线圈产生电动势，相当于电源内电路．磁通量均匀增大，由楞次定律知，线圈中感应电流为逆时针方向，又线圈相当于内电路，故φa＞φb；E＝n＝50×V＝10V，电压表测量的是电源的电动势，即感应电动势，因而电压表的读数为10V．故B正确．]1.如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将()A．不变B．增加C．减少D．以上情况都可能B[当磁场增强时，将产生逆时针方向的电场，带正电的粒子将受到这个电场对它的电场力作用，动能增大．故B正确．]对动生电动势的理解和计算感生电动势与动生电动势的对比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...