5 电磁感应现象的两类情况
[学习目标] 1.[物理观念]知道感生电动势、动生电动势的概念及产生原因. 2.[科学思维]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.[科学思维]知道电磁感应现象遵守能量守恒定律. 4.[科学思维]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( )
A B C D
C [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.]
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对感生电场和感生电动势的理解
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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.