《2021-2022学年高二物理竞赛课件：电磁感应定律.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021-2022学年高二物理竞赛课件：电磁感应定律.pptx（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、电磁感应定律一、一、电磁感应定律电磁感应定律 奥斯特在奥斯特在1820年发现的电流磁效应，使整个科学界年发现的电流磁效应，使整个科学界受到了极大的震动，它证实电现象与磁现象是有联系的。受到了极大的震动，它证实电现象与磁现象是有联系的。1)既然既然电能生磁电能生磁，那么，磁是否能生电呢？，那么，磁是否能生电呢？2)如果如果磁能生电磁能生电，那么，怎样才能实现呢？，那么，怎样才能实现呢？法拉第法拉第经过十年的不懈经过十年的不懈努力终于在努力终于在1831年年发现了发现了 电磁感应现象电磁感应现象。法拉第法拉第（Michael Faraday）检流计检流计 实验实验与探究与探究 1NS现象：现象：1
2、）当条形磁铁插入螺线管或从螺线管中抽出时，）当条形磁铁插入螺线管或从螺线管中抽出时，灵敏检流计的灵敏检流计的指针偏转指针偏转，说明闭合回路中，说明闭合回路中产生了电流产生了电流。2）当条形磁铁与螺线管）当条形磁铁与螺线管保持相对静止时保持相对静止时，灵敏检流计的灵敏检流计的指针不偏转指针不偏转，说明闭合回路中，说明闭合回路中没有电流没有电流。3)开关接通，变阻器滑片移动开关接通，变阻器滑片移动,2)开关接通，变阻器滑片不动开关接通，变阻器滑片不动,1)开关接通或断开瞬间开关接通或断开瞬间,偏偏 转转 产生电流产生电流不偏转不偏转 无电流无电流 偏偏 转转 产生电流产生电流现象现象:实验实验与探
3、究与探究 2检流计电源 将闭合导体回路将闭合导体回路(abcd)置于恒定磁场中，置于恒定磁场中，当导体棒在导体轨道上当导体棒在导体轨道上切割磁感应线滑行时切割磁感应线滑行时，回路内回路内出现了电流出现了电流。vabcdB B检流计检流计 实验实验与探究与探究 3现象现象:结论：结论：当通过当通过闭合导体回路闭合导体回路所包围的面积的所包围的面积的磁通量磁通量 发生变化发生变化时，不管这种变化是由于什么原因时，不管这种变化是由于什么原因 所引起的，回路中就会产生电流。所引起的，回路中就会产生电流。这一现象被称为这一现象被称为:电磁感应现象电磁感应现象 Electromagnetic induct
4、ion电磁感应现象中产生的电流称为：电磁感应现象中产生的电流称为：感应电流感应电流 Induction current ，相应的电动势称为：相应的电动势称为：感应电动势感应电动势 Induction Electromotive Force。回路中回路中感应电流的方向感应电流的方向，总是使它，总是使它自己所激发的自己所激发的磁场磁场去去阻碍阻碍或或抵偿抵偿引起感应电流的磁通量的改变。引起感应电流的磁通量的改变。NSNS楞次定律是楞次定律是能量守恒定律能量守恒定律在电磁感应中的体现在电磁感应中的体现 感应电动势的大小感应电动势的大小与穿过回路的与穿过回路的磁通量随时间磁通量随时间的变化率的变化率成
5、正比。成正比。k=1国际单位制国际单位制韦韦 伯伯伏伏 特特电磁感应定律电磁感应定律 感应电动势的大小感应电动势的大小与穿过回路的与穿过回路的磁通量随时间磁通量随时间的变化率的变化率成正比。成正比。1）只要磁通量发生变化就会产生只要磁通量发生变化就会产生感应电动势感应电动势；2）要形成要形成感应电流感应电流，除磁通量发生变化外，除磁通量发生变化外，还要有还要有闭合闭合导体回路；导体回路；3）负号负号是是楞次定律的数学表达楞次定律的数学表达。N 匝线圈匝线圈串联串联时的时的法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律磁通链数磁通链数N 匝匝密绕相同密绕相同线圈串联线圈串联组成回路组成回路BN 匝线圈匝线
6、圈串联串联时的时的法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律磁通链数：磁通链数：1）确定回路所在空间的确定回路所在空间的磁场的分布磁场的分布；2）选择）选择回路回路的的绕行方向绕行方向，所围曲面，所围曲面 的的正法向方向正法向方向与与回路绕行方向回路绕行方向 满足满足右手螺旋法则右手螺旋法则；3）计算计算回路回路所围曲面的磁通量所围曲面的磁通量m；4）根据）根据电磁感应定律电磁感应定律：，计算感应电动势。计算感应电动势。步骤：步骤：LdSn时，电动势的方向与时，电动势的方向与回路绕行方向回路绕行方向相反；相反；时，电动势的方向与时，电动势的方向与回路绕行方向回路绕行方向相同。相同。x xO Ox xd dx x解：解：当当 i 0 时，设电流方向如图时，设电流方向如图设回路设回路L绕行方向绕行方向为为顺时针方向顺时针方向，建立坐标系建立坐标系Ox如图如图,例例 :一长直导线通以电流一长直导线通以电流 (、I0为常数为常数)，近旁共面有一个边长分别为近旁共面有一个边长分别为l1和和l2的单匝矩形线圈的单匝矩形线圈abcd，ab边距直导线边距直导线的距离的距离为为r，求矩形线圈中的感应电动势。，求矩形线圈中的感应电动势。x处的磁感应强度为：处的磁感应强度为：如图取：如图取：dS=l2dx，方向方向方向方向d dc cb ba ai i