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1、第四章第四章: :电磁感应复习电磁感应复习 学习目标学习目标 1:1:知道什么是电磁感应现象知道什么是电磁感应现象; ;清楚产生感应电流的清楚产生感应电流的条件条件. .2 2:会用楞次定律判断感应电流的方向会用楞次定律判断感应电流的方向. .会用右手定会用右手定则判断导体切割磁感线时的感应电流方向则判断导体切割磁感线时的感应电流方向. .（本章重点本章重点）3:3:知道感应电动势的概念知道感应电动势的概念; ;清楚法拉第电磁感应定清楚法拉第电磁感应定律的内容、数学表达式是什么律的内容、数学表达式是什么; ;理解导体切割磁理解导体切割磁感线时的感应电动势并会用它处理相关的电磁感感线时的感应电动
2、势并会用它处理相关的电磁感应问题应问题. .(本章重点本章重点)4 4:知道什么是互感现象知道什么是互感现象; ;知道什么是自感现象知道什么是自感现象; ;知道知道什么是涡流什么是涡流. .(本章难点本章难点)问题问题1 1：什么叫电磁感应现象？产：什么叫电磁感应现象？产生感应电流的条件是什么？生感应电流的条件是什么？ 1.1.电磁感应现象电磁感应现象: :2.感应电流产生的条件:b.穿过电路的磁通量发生变化.a.电路要闭合电路要闭合; 归纳总结: 只要穿过闭合电路闭合电路的磁通量发生变化，磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。感应电流产生。1 1如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框
3、。在下列几种情况下，如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？线框中是否产生感应电流？（1 1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲）（2 2）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图乙）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图乙）（3 3）线框绕轴线）线框绕轴线ABAB转动（图丙）转动（图丙）。没有没有没有没有有有3.3.巩固练习巩固练习2 2如图所示，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。如图所示，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开（图甲），然后放
4、手，让线圈先把线圈撑开（图甲），然后放手，让线圈收缩（图乙）。线圈收缩时，其中是否有感收缩（图乙）。线圈收缩时，其中是否有感应电流？为什么？应电流？为什么？3.3.巩固练习巩固练习问题问题2:2:如何判定感应电流的方向如何判定感应电流的方向呢？如何用楞次定律判断感应电呢？如何用楞次定律判断感应电流的方向流的方向? ?如何用右手定则判断如何用右手定则判断导体切割磁感线时的感应电流方导体切割磁感线时的感应电流方向向? ? 感应电流具有这样的方向，感应电流具有这样的方向，即感应电流产生的磁场总是即感应电流产生的磁场总是阻碍阻碍引起感应电流的磁通量的引起感应电流的磁通量的变化变化。2.楞次定律：楞次定
5、律：1）“阻碍阻碍”的含义的含义2）应用楞次定律判断感应电流方向的步骤？）应用楞次定律判断感应电流方向的步骤？确定原磁场方向确定原磁场方向判定原磁场如何变化（增大还是减小）判定原磁场如何变化（增大还是减小）确定感应电流的磁场方向（增反减同）确定感应电流的磁场方向（增反减同）根据安培定则判定感应电流的方向根据安培定则判定感应电流的方向3.楞次定律的理解楞次定律的理解例：例：4.巩固练习巩固练习1. 下列关于楞次定律的说法中，正确的是下列关于楞次定律的说法中，正确的是 ( )A当引起感应电流的磁通量增加时，感应电流当引起感应电流的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同的磁场方向与原磁场
6、的方向相同B当引起感应电流的磁通量增加时，感应电流当引起感应电流的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反的磁场方向与原磁场的方向相反C当引起感应电流的磁通量减小时，感应电流当引起感应电流的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同的磁场方向与原磁场的方向相同D当引起感应电流的磁通量减小时，感应电流当引起感应电流的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反的磁场方向与原磁场的方向相反2.2.如图所示，让闭合线圈由位置如图所示，让闭合线圈由位置1 1通过一通过一个匀强磁场运动到位置个匀强磁场运动到位置2 2。线圈在运动过。线圈在运动过程中，什么时候没有感应电流？为什么？
7、程中，什么时候没有感应电流？为什么？什么时候有感应电流？方向如何？什么时候有感应电流？方向如何？ 伸开右手，使拇指与其余四个手伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在同一个平面内；让磁感指垂直并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动方向，线从掌心进入，并使拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流方向这时四指所指的方向就是感应电流方向.5.右手定则右手定则：【思考与讨论思考与讨论】如图所示，导体棒如图所示，导体棒ABAB向右运动。向右运动。（1 1）我们研究的是哪个闭合电路？）我们研究的是哪个闭合电路？（2 2）当导体棒）当导体棒ABAB向右运动时
8、，穿过闭合电路向右运动时，穿过闭合电路 的磁通量是增大还是减少？的磁通量是增大还是减少？（3 3）感应电流的磁场应该是沿哪个方向方向）感应电流的磁场应该是沿哪个方向方向 如何？如何？（4 4）导体棒）导体棒ABAB中的感应电流是沿哪个方向的？中的感应电流是沿哪个方向的？问题问题3:3:什么叫感应电动势什么叫感应电动势? ?法拉法拉第电磁感应定律内容、数学表第电磁感应定律内容、数学表达式是什么达式是什么? ?导体切割磁感线导体切割磁感线时的感应电动势是什么时的感应电动势是什么? ?一、感应电动势一、感应电动势（E E） 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小感应电动势的大小1.1
9、.定义定义: : 在电磁感应现象中产生的电动势。在电磁感应现象中产生的电动势。2 2磁通量变化磁通量变化越快越快，感应电动势越大。，感应电动势越大。 磁通量变化磁通量变化磁通量变化快慢磁通量变化快慢磁通量磁通量 t 12 1212tt 一、感应电动势一、感应电动势（E E） 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小感应电动势的大小1.1.定义定义: : 在电磁感应现象中产生的电动势。在电磁感应现象中产生的电动势。2 2磁通量变化磁通量变化越快越快，感应电动势越大。，感应电动势越大。 电路中电路中感应电动势感应电动势的大小，跟穿过这一的大小，跟穿过这一电路的电路的磁通量的变化率磁通
10、量的变化率成成正正比。比。 二、法拉第电磁感应定律二、法拉第电磁感应定律 1.1.内容内容: :一、感应电动势一、感应电动势（E E） 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小感应电动势的大小 电路中电路中感应电动势感应电动势的大小，跟穿过这一的大小，跟穿过这一电路的电路的磁通量的变化率磁通量的变化率成成正正比。比。 二、法拉第电磁感应定律二、法拉第电磁感应定律 1.1.内容内容: :tnE (n(n为线圈的匝数为线圈的匝数) )2.2.数学表达式数学表达式: :t 1212tt 三、导体切割磁感线时的感应电动势三、导体切割磁感线时的感应电动势( (重要推论重要推论) ) 如图所
11、示闭合线圈一部分导体如图所示闭合线圈一部分导体abab处于匀强磁处于匀强磁场中，磁感应强度是场中，磁感应强度是B B，abab以速度以速度v v匀速切割磁感匀速切割磁感线，求产生的感应电动势。线，求产生的感应电动势。 回路在时间回路在时间t t内增大的面积内增大的面积为：为： S=LvtS=Lvt解：解：产生的感应电动势为：产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化穿过回路的磁通量的变化为：为：=BS=BStE =BLvt=BLvtttBLv BLv G Gv vB BV V2 2V V1 1=Vsin=Vsin 若导体斜切磁感线若导体斜切磁感线 当速度当速度v与磁感应强度与磁感应强度B不垂直
12、时，可不垂直时，可将将B分解为平行于速度分量分解为平行于速度分量B|（对感应电（对感应电动势无贡献），垂直于速度分量动势无贡献），垂直于速度分量B ，则，则感应电动势：感应电动势： sinBlvlvBE为为B、v之间的夹角之间的夹角引起磁通量变化的原因引起磁通量变化的原因 1）稳恒磁场中的导体运动）稳恒磁场中的导体运动 , 或者回路面积或者回路面积变化、取向变化等变化、取向变化等 动生电动势动生电动势 2）导体不动，磁场变化）导体不动，磁场变化 感生电动势感生电动势 电动势电动势+-kEIkE: 非静电的电场强度非静电的电场强度.例：如图所示，一个例：如图所示，一个50匝的线圈的两端跟匝的线圈
13、的两端跟R99的电阻相连接，置于竖直向下的匀强的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是磁场中，线圈的横截面积是202，电阻为，电阻为1，磁感应强度以，磁感应强度以100Ts的变化率均匀减的变化率均匀减少。在这一过程中通过电阻少。在这一过程中通过电阻R的电流为多大？的电流为多大？BEnnStt450 100 20 1010V100.199 1EIARr解析：解析：五五.巩固练习：巩固练习：1 1穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒钟穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒钟均匀地增加均匀地增加2 Wb2 Wb，则：，则： A A线圈中的感应电动势每秒钟增加线圈中的感应电动势每秒钟增加2
14、V2 V B B线圈中的感应电动势每秒钟减少线圈中的感应电动势每秒钟减少2 V2 V C C线圈中的感应电动势始终是线圈中的感应电动势始终是2 V2 V D D线圈中不产生感应电动势线圈中不产生感应电动势2.如图，设匀强磁场的磁感应强度为如图，设匀强磁场的磁感应强度为B，导，导体棒体棒ab的长度为的长度为L,以速度以速度v在导轨上向右匀在导轨上向右匀速运动。求此时速运动。求此时a、b两点间的电势差。已两点间的电势差。已知导轨的总电阻为知导轨的总电阻为R,导体棒导体棒ab的电阻为的电阻为r。abvR问题问题4:4:什么互感现象什么互感现象? ?什么叫自什么叫自感现象感现象? ?什么是涡流什么是涡
15、流? ?1 1、 当一个线圈中电流变化，在另当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象一个线圈中产生感应电动势的现象，称为，称为互感互感。互感现象产生的感应。互感现象产生的感应电动势，称为电动势，称为互感电动势。互感电动势。2 2、由于导体由于导体本身的电流本身的电流发生变化而发生变化而产生的电磁感应现象，叫产生的电磁感应现象，叫自感现象自感现象。自感现象中产生的电动势叫。自感现象中产生的电动势叫自感自感电动势电动势。 二二. .巩固练习巩固练习: :1.1.如图所示，如图所示，L L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开
16、关常发光，当断开开关S S的瞬间会有什么现象（的瞬间会有什么现象（ ）A A灯灯A A立即熄灭立即熄灭B B灯灯A A慢慢熄灭慢慢熄灭C C灯灯A A突然闪亮一下再慢慢熄灭突然闪亮一下再慢慢熄灭D D灯灯A A突然闪亮一下再突然熄灭突然闪亮一下再突然熄灭 AA A2 A1 L A1R A2 S R12、下图中，电阻、下图中，电阻R的电阻值和电感的电阻值和电感L的自感系数都很的自感系数都很大，但大，但L的直流电阻值很小，的直流电阻值很小，A1、A2是两个规格相同是两个规格相同的灯泡。则当电键的灯泡。则当电键S闭合瞬间，闭合瞬间， 比比 先亮，最后先亮，最后 比比 亮亮 。 A1A2电电磁磁感感应应小小结结产生感应电流的条件产生感应电流的条件穿过闭合电路的磁通量穿过闭合电路的磁通量发生了变化发生了变化电路要闭合电路要闭合感应电流的方向感应电流的方向右手定则右手定则楞次定律楞次定律感应电动势大小感应电动势大小导体做切割磁感线运动导体做切割磁感线运动法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律转动切割转动切割感应电动势产生机理感应电动势产生机理感生电动势感生电动势动生电动势动生电动势自感和互感、涡流自感和互感、涡流 谢谢大家谢谢大家