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1、电与磁电磁感应现象本讲稿第一页，共二十一页 电与磁电与磁电磁感应现象电磁感应现象 （动磁生电）（动磁生电）本讲稿第二页，共二十一页 下图中小磁针的摆动说明，电流产生磁场，下图中小磁针的摆动说明，电流产生磁场，既然电能生磁，那么，磁是否能生电呢？既然电能生磁，那么，磁是否能生电呢？电能生磁，磁是否能生电呢？电能生磁，磁是否能生电呢？本讲稿第三页，共二十一页 当闭合电路的部分导体当闭合电路的部分导体在磁场中作切割磁力线在磁场中作切割磁力线动动动动或穿过闭合回路的或穿过闭合回路的磁力线发生变化磁力线发生变化时，闭合时，闭合回路中就产生感应电流，这种现象回路中就产生感应电流，这种现象，叫做电磁感应，叫
2、做电磁感应现象。现象。产生的电流产生的电流叫做感应电流。叫做感应电流。产生的电动势产生的电动势叫感应电动势。叫感应电动势。什么是电磁感应现象什么是电磁感应现象本讲稿第四页，共二十一页 法拉第是英国物理学家。法拉第是英国物理学家。法拉第是英国物理学家。法拉第是英国物理学家。18201820年奥斯特发现电流的磁年奥斯特发现电流的磁年奥斯特发现电流的磁年奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第于效应之后，法拉第于效应之后，法拉第于效应之后，法拉第于18211821年年年年提出提出提出提出“由磁产生电由磁产生电由磁产生电由磁产生电”的大胆的大胆的大胆的大胆设想，并开始了十年艰苦的设想，并开始了十年艰苦的设想
3、，并开始了十年艰苦的设想，并开始了十年艰苦的探索。探索。探索。探索。在这十年中，他失败在这十年中，他失败在这十年中，他失败在这十年中，他失败了，再探索，再失败，再探了，再探索，再失败，再探了，再探索，再失败，再探了，再探索，再失败，再探索索索索 终于于终于于终于于终于于18311831年年年年8 8月月月月2929日发现了电磁感应日发现了电磁感应日发现了电磁感应日发现了电磁感应现象，开辟了人类的现象，开辟了人类的现象，开辟了人类的现象，开辟了人类的电气化电气化电气化电气化时代。时代。时代。时代。-勇于探索，不畏勇于探索，不畏勇于探索，不畏勇于探索，不畏艰难。艰难。艰难。艰难。本讲稿第五页，共二
4、十一页电磁感应产生的条件：电磁感应产生的条件：1、切割磁力线（磁场）、切割磁力线（磁场）2、磁力线（磁场）发生变化、磁力线（磁场）发生变化电磁感应现象是动磁生电的现象，电磁感应现象是动磁生电的现象，磁生电是一种在磁生电是一种在变化变化过程中才出现的现象过程中才出现的现象本讲稿第六页，共二十一页1、直导体在磁场中产生电流的条件：、直导体在磁场中产生电流的条件：闭合电路闭合电路的部分导体在磁场中做的部分导体在磁场中做切割磁感线切割磁感线运运动。动。（2）当上下移动导线）当上下移动导线AB时，时，不产生不产生感应电感应电流。流。一、直导体的电磁感应现象一、直导体的电磁感应现象（1）当左右移动导）当左
5、右移动导线线AB时，时，产生产生感应感应电流。电流。本讲稿第七页，共二十一页2、直导线中感应电流方向的判断、直导线中感应电流方向的判断 闭闭合合回回路路中中一一部部分分导导体体做做切切割割磁磁感感线线运运动动时时，产产生生的的感应电流的方向可用感应电流的方向可用右手定则右手定则确定。确定。右右手手定定则则:伸伸开开右右手手，使使拇拇指指与与其其余余四四指指垂垂直直，且且都都与与手手掌掌在在同同一一平平面面内内，让让磁磁感感线线垂垂直直穿穿入入手手心心，拇拇指指指指向向导导线线运运动动方方向向，则则四四指指所所指指的的方方向就是导线中感应电流的方向。向就是导线中感应电流的方向。本讲稿第八页，共二
6、十一页当磁场当磁场B不变化时，导体在导轨上向右运动（不变化时，导体在导轨上向右运动（v）切割磁场，同样在切割磁场，同样在a、b、e、f、的回路中会产、的回路中会产生感应电流，电流方向由生感应电流，电流方向由afeba这时导轨这时导轨3是一个感应电动势，是一个感应电动势，a为正极，为正极，b为负极为负极（把导轨（把导轨3看成是一个电池电源）看成是一个电池电源）a、b 、e、f 分别为三个金分别为三个金属导轨的相交点属导轨的相交点 图中：图中：B为磁场为磁场v为导轨为导轨3的的 运动方向运动方向1、2、3分别分别为金属导轨为金属导轨本讲稿第九页，共二十一页3、直导线中感应电动势的大小：、直导线中感
7、应电动势的大小：e=BlvsinB导体切割磁场的强弱l导体的长度v导体运动的速度导体与磁场的夹角本讲稿第十页，共二十一页1、线圈在磁场中产生感应电流的条件：、线圈在磁场中产生感应电流的条件：磁场发生变化磁场发生变化二、线圈中的电磁感应现象二、线圈中的电磁感应现象本讲稿第十一页，共二十一页 磁铁在线圈中作向上或向下的运动，磁铁在线圈中作向上或向下的运动，即线圈在切割磁力线，产生感应电流，即线圈在切割磁力线，产生感应电流，仪表指针会摆动仪表指针会摆动本讲稿第十二页，共二十一页本讲稿第十三页，共二十一页2、判断判断线圈中感应电流方向的线圈中感应电流方向的依据依据楞次定律：楞次定律：感应电流产生的磁通
8、感应电流产生的磁通总是阻碍原磁通的变化总是阻碍原磁通的变化本讲稿第十四页，共二十一页1、先画出原磁通方向（如蓝色线）、先画出原磁通方向（如蓝色线）2、根据磁铁的插入或拔出判断磁场的增强或减弱，、根据磁铁的插入或拔出判断磁场的增强或减弱，画出感应磁通方向（如红色线）画出感应磁通方向（如红色线）3、用右手握住线圈，拇指指向感应磁通方向，则四指、用右手握住线圈，拇指指向感应磁通方向，则四指指向感应电流方向（如红色箭头）。指向感应电流方向（如红色箭头）。4、根据感应电流方向标出线圈的感应电动势、根据感应电流方向标出线圈的感应电动势e的方的方向。向。感应电流方向的判断方法：本讲稿第十五页，共二十一页磁铁
9、插入时，线圈中的磁铁插入时，线圈中的原磁场（如蓝色线）原磁场（如蓝色线）增增强强，感应电流产生的磁通，感应电流产生的磁通（如红色线）要（如红色线）要阻碍原阻碍原磁通的增加磁通的增加，方向与原，方向与原磁通相反，根据磁通相反，根据右手定右手定则则，判断出线圈中的感应，判断出线圈中的感应电流方向（如红色箭头）。电流方向（如红色箭头）。此时线圈有感应电动势此时线圈有感应电动势e，方向上为负，下为正。，方向上为负，下为正。例题分析：本讲稿第十六页，共二十一页磁铁拔出时，线圈中的磁铁拔出时，线圈中的原磁场（如蓝色线）原磁场（如蓝色线）减减少少，感应电流产生的磁，感应电流产生的磁通（如红色线）要通（如红色
10、线）要阻碍阻碍原磁通的减少原磁通的减少，方向与，方向与原磁通相同，根据原磁通相同，根据右手右手定则定则，判断出线圈中的，判断出线圈中的感应电流方向（如红色感应电流方向（如红色箭头）。此时线圈有感箭头）。此时线圈有感应电动势应电动势e，方向上为，方向上为正，下为负。正，下为负。本讲稿第十七页，共二十一页3、线圈中感应电动势的大小、线圈中感应电动势的大小 法拉弟电磁感应定律：线圈中感应电动势法拉弟电磁感应定律：线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通的变化率成正比的大小与线圈中磁通的变化率成正比e 在t时间内感应电动势的平均值，单位：VN 线圈匝数磁通的变化率，单位：Wb/s本讲稿第十八页，共二十一页堂
11、上练习堂上练习判断下图中感应电动势的方向：本讲稿第十九页，共二十一页本讲稿第二十页，共二十一页小小 结结电磁感应：利用磁场发生变化产生电流的现象电磁感应：利用磁场发生变化产生电流的现象感应电流：电磁感应现象产生的电流感应电流：电磁感应现象产生的电流感应电动势：电磁感应现象产生的电动势感应电动势：电磁感应现象产生的电动势线圈产生感应电流的条件：线圈中的磁场强弱发线圈产生感应电流的条件：线圈中的磁场强弱发生变化生变化 方向判断：右手定则方向判断：右手定则直导线产生感应电流的条件：切割磁场直导线产生感应电流的条件：切割磁场 方向判断：右手定则方向判断：右手定则电电磁磁感感应应线圈中磁应电动势的大小：线圈中磁应电动势的大小：法拉弟电磁感应定律法拉弟电磁感应定律本讲稿第二十一页，共二十一页