感生电动势和动生电动势 感生电动势和动生电动势
选修选修 3-23-2
导体切割磁感线
动生电动势 动生电动势
电键闭合，改变滑动片的位置
感生电动势 感生电动势
AB
AB
相当于电相当于电
源源
线圈 B 相 当于电源
磁场变化引
磁场变化引
起的电动势
起的电动势
△ △ 回顾电荷在外电路和内电路中的运动。 回顾电荷在外电路和内电路中的运动。
△ △ 电源电动势的作用是某种 电源电动势的作用是某种 非静电力对自由电荷的作用。
非静电力对自由电荷的作用。
a d c b
化学作用就是我们 所说的非静电力
一、理论探究动生电动势的产生 一、理论探究动生电动势的产生 思考与讨论
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 示提 示
※ 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？
F
洛
＋＋
- -
F
电-
F
电文本呈现文本呈现：：
当导体棒在匀强磁场当导体棒在匀强磁场 BB 中以速度中以速度 v 运动v 运动时，导体时，导体 棒内部的自由电子要受到
棒内部的自由电子要受到洛伦兹力洛伦兹力作用，在洛仑兹力作用，在洛仑兹力 作用下电子沿导线
作用下电子沿导线向向 D D 端定向运动端定向运动，使，使 DD 端和端和 CC 端端 出现了等量
出现了等量异种异种电荷，电荷， DD 为负极为负极（低电势），（低电势）， CC 为为 正极正极（高电势）则导体（高电势）则导体 CDCD 相当一个电源相当一个电源。 。
动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关。
动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关。
探讨探讨：：
-
洛伦兹力不做功，不提供 洛伦兹力不做功，不提供 能量，只是起传递能量的 能量，只是起传递能量的 作用。作用。
即外力克服洛伦 即外力克服洛伦
兹力的一个分量
兹力的一个分量 F F
22所 所 做的功，通过另一个 做的功，通过另一个 分量 分量 F F
11转化为感应电 转化为感应电 流的能量 流的能量
※※ 洛伦兹力做功吗？洛伦兹力做功吗？
※※能量是怎样转化的呢？能量是怎样转化的呢？
U ω
F 洛 F2
F1
L V
M
N
×
×
×
××
×
×
×
××
×
×
×
××
×
×
×
××
×
×
×
R
××例题：光滑导轨上架一个直导体棒
例题：光滑导轨上架一个直导体棒 MNMN ，设，设 MNMN 向右向右 匀速运动的速度为
匀速运动的速度为 VV ，， MNMN 长为长为 L,L, 不计其他电阻求：不计其他电阻求：
（（ 11 ）导体）导体 MNMN 做匀速运动时受到的安培力大小和方做匀速运动时受到的安培力大小和方 向？向？
（（ 22 ）导体）导体 MNMN 受到的外力的大小和方向？受到的外力的大小和方向？
（（ 33 ）） MNMN 向右运动向右运动 SS 位移，外力克服安培力做功的位移，外力克服安培力做功的 表达式是什么？
表达式是什么？
（（ 44 ）在此过程中感应电流做功是多少？）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。
实际应用
二、理论探究感生电动势的产生 二、理论探究感生电动势的产生
磁场变强
I I
电流是怎样产生的？
自由电荷为什么会运动？
使电荷运动的力难道是变化 的磁场对其施加的力吗？
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
〔英〕麦克斯韦认为，麦克斯韦认为，
磁场变化时会在周围空间激发 磁场变化时会在周围空间激发 一种电场一种电场
--- ---
感生电场感生电场闭合导体中的自由电荷在这种 闭合导体中的自由电荷在这种
电场下做定向运动 电场下做定向运动
产生感应电流（感生电动势）
产生感应电流（感生电动势）
感生电动势的非 感生电动势的非 静电力是感生电 静电力是感生电 场对电荷的作用 场对电荷的作用 力。 力。
感生电场的方向类
感生电场的方向类
似感应电流方向的
似感应电流方向的
判定 判定 ---- ---- 安培定则 安培定则
实际应用 电子感应加速器
穿过真空室内磁场的方向 穿过真空室内磁场的方向
由图知电子沿什么方向运动 由图知电子沿什么方向运动
要使电子沿此方向加速，
要使电子沿此方向加速，
感生电场的方向如何 感生电场的方向如何
由感生电场引起的磁场方 由感生电场引起的磁场方 向如何向如何
竖直向上 逆时
针
顺时
针 向下
原磁场在增强，即电流在 原磁场在增强，即电流在 增大。增大。
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 .感应电动势：
感生电动势 感生电动势 动生电动势
课堂总结课堂总结
