宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球 放在槽中，让它获得一初速度 v0，与此同时，有一变化的磁 场竖直向下穿过玻璃环形小槽外径所对应的圆面积，磁感应 强度的大小跟时间成正比增大，设小球在运动过程中所带电 荷量不变，则 ( B ) A. 小球受到的向心力大小不变 B. 小球受到的向心力大小不断增加 C. 洛伦兹力对小球做了功 D. 小球受到的洛伦兹力大小与时间成正比
电力—正是由于非静电力做功把其
他形式的能转化为电能。
感应电动势对应的非静电力是一种什么样的作用?
一个闭合电路静止于磁场中， 由于磁场强弱的变化，闭合电路
内产生了感应电动势。这种情况
下，哪一种作用是非静电力?
观察变化磁场产生电场，使圆形线圈中灯泡发光
(1) 定义：变化的磁场在周围空间激发的电场叫感生电
观察闭合电路导体棒移动，回路中产生电动势， 了解动生电动势的本质。
1. 自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力。导
体中自由电荷的合运动在空间大致沿什么方向？为了方便，
可以认为导体中的自由电荷是正电荷。
× × × × × × × × × ×
C× F洛×
× ×
× ×
导体中自由电荷(正电荷)具 有水平方向的速度，由左手定则 可判断受到沿棒向上的洛伦兹力 作用，其合运动是斜向上的。
解析：金属棒 ab 沿导轨匀速上滑，合外力为零，恒力 F 在 数值上等于重力沿导轨方向的分力与安培力之和，故 A 错； 动能不变，拉力做功等于克服重力和安培力做功，克服重力 做的功等于重力势能的增加，克服安培力做的功最终转化为 电阻 R上释放的焦耳热，故 B 错；恒力与重力的合力对金属
棒做的功等于克服安培力做的功，大小等于电阻 R 上释放的
观察变化电场使铝环从铁芯中跳出
哪些办法可以使电路中产生感应电动势？
(1) S 不变，B 变化
线圈 B 相当 于电源
(2) B 不变，S 变化
导体棒 AB 相当于电源
B
A B
开关闭合，改变滑动片的位置
A
导体切割磁感线
1. 电路中电动势的作用是某种非静 电力对自由电荷的作用。 2. 每一个电动势都对应有一种非静
焦耳热，C 对 D 错。
磁场不变，闭合电路的整体 或局部在磁场中运动导致回 路中磁通量变化
闭合回路的任何部分都不 动，空间磁场变化导致回 路中磁通量变化
由于 S 变化引起回路中 变化
由于 B 变化引起回路中 变化
非静电力是洛仑兹力的分力， 非静电力是感生电场力， 由洛仑兹力对运动电荷作用 由感生电场力对电荷做功 而产生电动势 而产生电动势
阻不计，设导轨足够长。整个装置处在垂直导轨竖直向
下的匀强磁场手中，磁感 应强度为B，当直导体棒受到 时一个垂直导轨水平向右的恒力F作用由静止开始在导 轨上向向右运动时，试确定直导体棒的运动情况及其最 大速度 vm
M F
N
电磁感应现象中的功能分析 5、位于竖直平面内的矩形平面导线框abcd，ab长 L1=1.0m，是水平的，bd长L2＝0.5m，线框的质量 m＝0.2kg，电阻R＝2Ω，其下方有一匀强磁场区域， 该区域的上、下边界PP′和QQ′均与ab平行，两边界 间距为H，H＞L，磁场的磁感应强度B=1.0T，方向 与线框平面垂直，令线框的dc边从离磁场上边界的 距离为h＝0.7 m处自由下落，已知线框的dc边进入 磁场后，ab边到达PP′之前的某一时刻线框的速度已 达到这一阶段的最大值，问从线框开始下落到dc边 刚刚到达磁场区域下边界QQ′ 的过程中，磁场作用于线框的安培力 做的总功是多少？
× × ×
M × I
v
× × ×
× ×
D×
1. 由于导体的运动 ( 切割磁感线 ) 而产生的感应电动
势叫动生电动势。
2. 动生电动势所对应的非静电力是洛伦兹力的分力。
注意：动生电动势与洛伦兹力有关，但洛伦兹力 始终不做功。
2. 在倾角为 θ 的两平行光滑长直金属导轨的下端接有一电阻 R，
导轨自身的电阻可忽略不计，有一匀强磁场与两金属导轨平面 垂直，方向垂直于导轨面向上。质量为 m，电阻可不计的金属 棒 ab，在沿着导轨面且与棒垂直的恒力 F 作用下沿导轨匀速上 滑，上升高度为 h，如图所示。则在此过程中 ( A. 恒力 F 在数值上等于 mgsinθ B. 恒力 F 对金属棒 ab 所做的功等于 mgh C. 恒力 F 与重力的合力对金属棒 ab 所做 的功等于电阻 R上释放的焦耳热 D. 恒力 F 与重力的合力对金属棒 ab所做 的功等于零 )C
2. 如图甲所示，金属棒 ab 长 L = 0.4 m ，电阻大小
为 1 Ω ，自 t = 0开始从导轨最左以 v = 1 m/s 向右匀
速运动，B 随 t 变化关系如图乙，则 ( BD ) A. 1 s 末回路中电动势为 0.8 V B. 1 s 末回路中电动势为 1.6 V C. 1 s 末 ab 棒所受磁场力为 0.64 N D. 1 s 末 ab 棒所受磁场力为 1.28 N
答案：开始的四分之一周期内，oa、ob中的感应电动势方向 相同，大小应相加；第二个四分之一周期内穿过线圈的磁通 量不变，因此感应电动势为零；第三个四分之一周期内感应 电动势与第一个四分之一周期内大小相同而方向相反；第四 个四分之一周期内感应电动势又为零。感应电动势的最大值 为Em=BR2ω ，周期为T=2π /ω
导体棒两端的电压和流过电阻R1和R2的电流大小。
2、如图所示用带有绝缘外皮的导线制成一个圆环,换 内有用完全相同的导线折成的一个圆内接正四边形, 把它们放在一均匀变化的磁场中,一直圆环中产生的 感应电流为 2/2 mA,试求内接正四边形中产生的感应 电流为多大?
答案：1/2mA
电磁感应现象中的力学分析
3、如图所示,U形导线框固定在水平面上,右端放有质
量为m的金属棒ab,ab与导轨间的动摩擦因数为μ ,它 们围成的矩形边长分别为L1、L2,回路的总电阻为R.从 t=0时刻起,在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的 匀强磁场B=kt,（k>0）那么在t = 时,金
属棒开始。
4、如图所示,在宽为L的水平平行光滑导轨上垂直导轨放 置一根直导体棒MN,在导轨的左连接一个电阻R，其他电
解：(1)重力 mg，方向竖直向下；支持力 FN，方向垂直斜面向上；安培力 F， 平行斜面向上，如图所示。 (2)当 ab 杆速度为 v 时，感应电动势 E＝BLv， E BLv 此时电路中电流 I＝R＝ R B2L2v ab 杆所受安培力 F＝BIL＝ R
B2L2v ab 杆所受安培力 F＝BIL＝ R B2L2v 根据牛顿运动定律，有 ma＝mgsinθ －F＝mgsinθ － R B2L2v 解得 a＝gsinθ － mR 。 mgRsinθ B2L2v (3)当 R ＝mgsinθ 时，ab 杆达到最大速度 vm，vm＝ 。 B2L2
1．知道感生电场。 2．知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。
首先通过观察交流电作用下，铝环从铁芯中跳出，让学生分析其原
理，引入新课，然后回顾恒定电流中电动势的概念以及非静电力的特点。
观察套在铁芯上的圆形线圈中灯泡发光，分析得到变化的磁场周围存在 电场，得出非静电力的来源，并结合感生电场和感生电动势在生活中的 应用。接着利用闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电动势和感应电 流，通过分析导体棒内部电荷的受力特点和运动状态分析，得出动生电 动势的概念和非静电力的来源。最后通过感生电动势和动生电动势的比 较，得出感应电动势之间的联系和区别，并通过例题使学生对两个感应
电磁感应现象中的图象分析
7、如图所示，xoy坐标系y轴左侧和右侧分别有垂直 于纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度均为B， 一个围成四分之一圆形的导体环oab，其圆心在原点 o，半径为R，开始时在第一象限。从t=0起绕o点以 角速度ω 逆时针匀速转动。试画出环内感应电动势E 随时间t而变的函数图象（以顺时针电动势为正）。
3. 导体棒的哪端电势比较高?
×
× × × × ×
C×
× × ×
× ×
C 端电势高
× × × ×
v
× × ×
D×
4. 如果用导线把 C、D 两端连到磁场外的一个用电器上，导 体棒中电流是沿什么方向的?
× × × ×
C×
× × ×
× ×
导体棒中电流是由 D 指向 C 的。此时导体棒可以看作是 一个电源，导体棒切割磁感线 产生了动生电动势。
电动势进行比较应用。
在新课前，首先复习了电动势的理解和非静电力的概念，再利用视 频和动画的形式，让学生直观了解电荷的受力和运动情况，得出感应电 动势中非静电力的来源，让学生对比了解感生电动势和动生电动势的区 别。但是又通过表格的形式，让学生整体把握两种感应电动势的特点，
最后通过例题，让学生对两种感应电动势的产生有更广泛的理解。
楞次定律或右手定则 楞次定律
一、感生电场与感生电动势 二、洛伦兹力与动生电动势 动生电动势的大小：E = BLv
1. 如图所示，两根相距为 L 的竖直平行金属导轨位于磁 感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨 电阻不计，另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金 属杆 ab、cd 质量均为 m，电阻均为 R，若要使 cd 静止 2mgR 向上 运动，速度大小为______ 不动，则 ab 杆应向_______ B 2 L2 ， 2mg 。 作用于 ab 杆上的外力大小是________
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电磁感应现象中的电路分析 1 、如图所示，在宽为 0.5 m 的平行导轨上垂直导轨
放置一个有效电阻为r＝0.6 Ω的导体棒，在导轨的
两端分别连接两个电阻 R1 ＝ 4 Ω、 R2 ＝ 6 Ω，其他 电阻不计。整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场 中，如图所示，磁感应强度 B ＝ 0.1 T 。当直导 体 棒在导轨上以 v ＝ 6 m/s 的速度向右运动时，求：直