磁場(chǎng)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的知識(shí)結(jié)構(gòu)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1磁場(chǎng)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的知識(shí)結(jié)構(gòu)磁場(chǎng)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的知識(shí)結(jié)構(gòu)兩個(gè)定律兩個(gè)定律1、楞次定律：判定感應(yīng)電流的方向、楞次定律：判定感應(yīng)電流的方向 應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向的步驟：應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向的步驟：a、判定穿過(guò)閉合電路的原磁場(chǎng)的方向、判定穿過(guò)閉合電路的原磁場(chǎng)的方向.b、判定穿過(guò)閉合電路的磁通量的變化、判定穿過(guò)閉合電路的磁通量的變化.c、根據(jù)楞次定律判定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向、根據(jù)楞次定律判定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向.d、利用右手螺旋定則判定感應(yīng)電流的方向、利用右手螺旋定則判定感應(yīng)電流的方向.2、法拉第電磁感應(yīng)定律：計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。、法拉第電磁感應(yīng)定律：計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。 =

2、/ t第1頁(yè)/共17頁(yè)對(duì)楞次定律中對(duì)楞次定律中“阻礙阻礙”意義的理解：意義的理解： （1）阻礙原磁場(chǎng)的變化。）阻礙原磁場(chǎng)的變化?！白璧K阻礙”不是不是阻止阻止，而是，而是“延緩延緩”，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)不會(huì)阻止原磁場(chǎng)的變化，只，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)不會(huì)阻止原磁場(chǎng)的變化，只能使原磁場(chǎng)的變化被延緩或者說(shuō)被遲滯了，原磁場(chǎng)的能使原磁場(chǎng)的變化被延緩或者說(shuō)被遲滯了，原磁場(chǎng)的變變化趨勢(shì)不會(huì)改變，不會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)化趨勢(shì)不會(huì)改變，不會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn) （2）阻礙的是原磁場(chǎng)的）阻礙的是原磁場(chǎng)的變化變化，而不是原，而不是原磁場(chǎng)本身磁場(chǎng)本身，如果原磁場(chǎng)不變化，即使它再?gòu)?qiáng)，也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電如果原磁場(chǎng)不變化，即使它再?gòu)?qiáng)，也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流流 （

3、3）阻礙）阻礙不是相反不是相反當(dāng)原磁通減小時(shí)，感應(yīng)電流的當(dāng)原磁通減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)同向，以阻礙其減小；當(dāng)磁體遠(yuǎn)離導(dǎo)體運(yùn)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)同向，以阻礙其減?。划?dāng)磁體遠(yuǎn)離導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)將和磁體運(yùn)動(dòng)同向，動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)將和磁體運(yùn)動(dòng)同向，以阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)以阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)(來(lái)阻去留來(lái)阻去留) （4）由于）由于“阻礙阻礙”，為了維持原磁場(chǎng)的變化，必須，為了維持原磁場(chǎng)的變化，必須有外力克服這一有外力克服這一“阻礙阻礙”而做功，從而導(dǎo)致其它形式的而做功，從而導(dǎo)致其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能因此楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在能轉(zhuǎn)化為電能因此楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)中的體現(xiàn)電磁感應(yīng)中的體現(xiàn)第2

4、頁(yè)/共17頁(yè)一個(gè)特例一個(gè)特例導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。大?。捍笮。?=BLVSIN方向：感應(yīng)電流的方向。方向：感應(yīng)電流的方向。第3頁(yè)/共17頁(yè)一、磁通量一、磁通量 1. 1.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度與在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度與垂直垂直磁場(chǎng)磁場(chǎng)方向的面積方向的面積S S的乘積叫的乘積叫穿過(guò)這個(gè)面的穿過(guò)這個(gè)面的磁通量，磁通量，簡(jiǎn)稱(chēng)磁通，簡(jiǎn)稱(chēng)磁通，如果面積如果面積S與與B不垂直不垂直，如圖所示，如圖所示，應(yīng)以應(yīng)以B乘以乘以回路平面回路平面在垂直于磁場(chǎng)方向上的投在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積影面積S 即即=BS=Bscos=Bssin 在數(shù)值上在數(shù)值上可以認(rèn)為可以認(rèn)為穿

5、過(guò)面穿過(guò)面積的磁感應(yīng)線的條數(shù)積的磁感應(yīng)線的條數(shù). . SB 第4頁(yè)/共17頁(yè)磁通量磁通量BScosBSB B第5頁(yè)/共17頁(yè) 2. 2.由由B = B = /S/S，可知：磁感應(yīng)強(qiáng)度，可知：磁感應(yīng)強(qiáng)度B B等于穿等于穿過(guò)單位面積的磁通量，因此磁感應(yīng)強(qiáng)度又叫過(guò)單位面積的磁通量，因此磁感應(yīng)強(qiáng)度又叫磁磁通密度通密度.(.(討論引起其變化的因素討論引起其變化的因素) )3.磁通量磁通量是是標(biāo)量標(biāo)量，但有方向但有方向，為了計(jì)算方，為了計(jì)算方便，有時(shí)可規(guī)定進(jìn)該面或出該面為正便，有時(shí)可規(guī)定進(jìn)該面或出該面為正 ，疊加時(shí)，疊加時(shí)遵循遵循代數(shù)和代數(shù)和法則，即要考慮到相反磁場(chǎng)抵消后法則，即要考慮到相反磁場(chǎng)抵消后的磁

6、通量的磁通量(即凈磁通量即凈磁通量).4.磁通量的單位：韋磁通量的單位：韋(Wb).則有：則有：1T=1Wb/m=1N/Am=1Vs/m. 第6頁(yè)/共17頁(yè) 5. 5.磁通量磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化量、磁通量、磁通量的變化率的變化率/t t的區(qū)別的區(qū)別. . 磁通量是指穿插過(guò)某一回路的磁感線的條數(shù)；磁通量是指穿插過(guò)某一回路的磁感線的條數(shù)； 磁通量的磁通量的變化量變化量是說(shuō)明磁通量是說(shuō)明磁通量改變了多少改變了多少，但不能說(shuō)明磁通量改變的快慢，值得注意的是當(dāng)?shù)荒苷f(shuō)明磁通量改變的快慢，值得注意的是當(dāng)一個(gè)回路平面翻轉(zhuǎn)一個(gè)回路平面翻轉(zhuǎn)180180時(shí)，磁通量的大小變不時(shí)，磁通量的大小變不變暫

7、且不論，但方向由正變負(fù)或由負(fù)變正，而磁變暫且不論，但方向由正變負(fù)或由負(fù)變正，而磁通量的變化量為通量的變化量為= = 2 2 - -1 1； 磁通量磁通量變化率變化率/t t是指磁通量是指磁通量變化快慢變化快慢的物理量，決定了該回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，的物理量，決定了該回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，再結(jié)合該回路電阻可決定該電路的感應(yīng)電流的大再結(jié)合該回路電阻可決定該電路的感應(yīng)電流的大小小. .第7頁(yè)/共17頁(yè)磁通量磁通量單位：?jiǎn)挝唬簑b磁通量的變化量磁通量的變化量單位：?jiǎn)挝唬?wb磁通量的變化率磁通量的變化率單位：?jiǎn)挝唬?wb/s定義定義穿過(guò)某一面積的磁穿過(guò)某一面積的磁感線的條數(shù)感線的條數(shù)兩個(gè)不同時(shí)刻磁

8、兩個(gè)不同時(shí)刻磁通量的差值通量的差值磁通量變化的快磁通量變化的快慢慢符號(hào)表示符號(hào)表示/ t計(jì)算公式計(jì)算公式=BSSIN( 是是B與與S所成的夾角所成的夾角)= 2-1(2-1)/(t2-t1)物理意義物理意義是產(chǎn)生感是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件。件。/ t決定決定了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小的大小比較磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率。比較磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率。第8頁(yè)/共17頁(yè)二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 1. 1.利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所

9、產(chǎn)生的電流稱(chēng)為所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所產(chǎn)生的電流稱(chēng)為感應(yīng)電流感應(yīng)電流. . 2. 2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合電路；穿過(guò)閉產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合電路；穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化；合電路的磁通量發(fā)生變化； 閉合電路的一部分做閉合電路的一部分做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)切割磁感線的運(yùn)動(dòng)穿過(guò)閉合電路的穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化磁通量發(fā)生變化第9頁(yè)/共17頁(yè)1.自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生 的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。2.自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫叫 做自感電動(dòng)勢(shì)。做

10、自感電動(dòng)勢(shì)。3. 自感電動(dòng)勢(shì)的自感電動(dòng)勢(shì)的 大小跟線圈中電流變化的快慢有關(guān)大小跟線圈中電流變化的快慢有關(guān)， 即跟線圈中電流強(qiáng)度的變化率成正比。即跟線圈中電流強(qiáng)度的變化率成正比。E=n/t =LI /t 4.自感系數(shù)自感系數(shù)L簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感。自感的單位是簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感。自感的單位是亨利亨利. L是反映線圈本身特征的物理量，是反映線圈本身特征的物理量，L的大小跟線圈的大小跟線圈的形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)及有無(wú)鐵芯有關(guān)，與電流的大小的形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)及有無(wú)鐵芯有關(guān)，與電流的大小、有無(wú)以及電流變化的快慢都無(wú)關(guān)。、有無(wú)以及電流變化的快慢都無(wú)關(guān)。自感自感第10頁(yè)/共17頁(yè)5.自感線圈的作用：自感線圈的作用：通過(guò)線

11、圈中的電流不能突變通過(guò)線圈中的電流不能突變 6.自感現(xiàn)象的應(yīng)用：日光燈電路、自感現(xiàn)象的應(yīng)用：日光燈電路、LC振蕩電路等，振蕩電路等，7.自感現(xiàn)象的危害與防止：在切斷自感系數(shù)很大、自感現(xiàn)象的危害與防止：在切斷自感系數(shù)很大、而電流又很強(qiáng)的電路瞬間形成電弧，必須采用特制而電流又很強(qiáng)的電路瞬間形成電弧，必須采用特制的安全開(kāi)關(guān)；精密線繞電阻為了消除使用過(guò)程中電的安全開(kāi)關(guān)；精密線繞電阻為了消除使用過(guò)程中電流變化引起的自感現(xiàn)象，采用雙線繞法。流變化引起的自感現(xiàn)象，采用雙線繞法。第11頁(yè)/共17頁(yè)日光燈的構(gòu)造日光燈的構(gòu)造第12頁(yè)/共17頁(yè) 鎮(zhèn)流器跟燈管串聯(lián)，啟動(dòng)器跟燈管并聯(lián)鎮(zhèn)流器跟燈管串聯(lián)，啟動(dòng)器跟燈管并聯(lián),

12、電路圖如右圖。電路圖如右圖。鎮(zhèn)流器的作用鎮(zhèn)流器的作用啟動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生高電壓，幫助點(diǎn)燃；啟動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生高電壓，幫助點(diǎn)燃； 正常工作時(shí)的感抗限制電流，保護(hù)燈管。正常工作時(shí)的感抗限制電流，保護(hù)燈管。注意：燈管兩端的電壓與鎮(zhèn)流器的電壓之和注意：燈管兩端的電壓與鎮(zhèn)流器的電壓之和不不等于等于電源電壓。電源電壓。 啟動(dòng)器的作用啟動(dòng)器的作用 自動(dòng)開(kāi)關(guān)可用普通開(kāi)關(guān)自動(dòng)開(kāi)關(guān)可用普通開(kāi)關(guān)或短絕緣導(dǎo)線代替。正常工或短絕緣導(dǎo)線代替。正常工作時(shí)不起作用，可以去掉。作時(shí)不起作用，可以去掉。 S第13頁(yè)/共17頁(yè)例例1、如圖所示，邊長(zhǎng)分別為、如圖所示，邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)、h，電阻為，電阻為R，質(zhì)量為，質(zhì)量為m的金屬線框，自上而下勻速穿過(guò)

13、寬度為的金屬線框，自上而下勻速穿過(guò)寬度為h、磁感強(qiáng)度為、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，求線框中產(chǎn)生的熱量。的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，求線框中產(chǎn)生的熱量。Lhh分析1：線框在穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，由于切割運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，并受到F安和G的作用，且F安=G。G F安分析2：從剛剛進(jìn)去到全部出來(lái)走過(guò)的距離為2h，故所用時(shí)間為2h/v.第14頁(yè)/共17頁(yè)例例2、如圖所示，金屬框架、如圖所示，金屬框架abcd放在磁感應(yīng)強(qiáng)度放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。長(zhǎng)中。長(zhǎng)L、質(zhì)量為、質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)線的金屬導(dǎo)線PQ與金屬框組成一個(gè)閉合回路，與金屬框組成一個(gè)閉合回路，整個(gè)回路的電阻為整個(gè)回路的電阻為R，求：，求：1）PQ下滑的最大加速度。下滑的最大加速度。2）PQ下滑的最大速度。下滑的最大速度。cabdPQa =gV =mgR/B2L2第15頁(yè)/共17頁(yè)例例3、如圖所示，、如圖所示，和和為磁感應(yīng)強(qiáng)度均為為磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B但方向相反的勻強(qiáng)磁但方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，場(chǎng)區(qū)域， 為中間寬為為中間寬為s的的 無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域。有一邊長(zhǎng)為無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域。有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（LS)、電