《物理（醫(yī)藥衛(wèi)生類(lèi)）》 課件 高職 8.4 電磁感應(yīng)

8.4電磁感應(yīng)新課導(dǎo)入“磁生電”的探索導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)楞次定律課堂小結(jié)法拉第發(fā)明的圓盤(pán)發(fā)電機(jī),在圓盤(pán)的圓心處固定一個(gè)搖柄,圓盤(pán)的邊緣和圓心處各與一個(gè)黃銅電刷緊貼,用導(dǎo)線(xiàn)將電刷與電流表連接起來(lái),將圓盤(pán)放置在蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中,轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄就能夠發(fā)電了。這是通過(guò)什么原理實(shí)現(xiàn)的呢?新課導(dǎo)入

奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)后，由于對(duì)稱(chēng)性可以提出新的問(wèn)題：既然電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)，那么磁場(chǎng)能不能使導(dǎo)線(xiàn)中產(chǎn)生電流呢？“磁生電”的探索

1831年8月,法拉第把兩個(gè)線(xiàn)圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上,線(xiàn)圈A接直流電源,線(xiàn)圈B接電流表。他發(fā)現(xiàn),當(dāng)線(xiàn)圈A的電路接通或斷開(kāi)的瞬間,線(xiàn)圈B中產(chǎn)生瞬時(shí)電流。這是“磁生電”。當(dāng)導(dǎo)體AB做切割磁力線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)時(shí),與磁場(chǎng)相關(guān)的哪個(gè)物理量發(fā)生了變化呢?可以發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)穿過(guò)閉合回路的面積發(fā)生了變化,而磁場(chǎng)不變,即穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生了變化。閉合回路中電流的產(chǎn)生是否和磁通量的變化有關(guān)呢?“磁生電”的探索物理模型將螺線(xiàn)管B與電流表相連,螺線(xiàn)管A與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后接到電源上,將螺線(xiàn)管A插入螺線(xiàn)管B中。

實(shí)驗(yàn)中考察(1)開(kāi)關(guān)閉合的瞬間;(2)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間;(3)閉合開(kāi)關(guān)后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片;(4)閉合開(kāi)關(guān)后保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，這四種情況下回路中是否有電流產(chǎn)生?；顒?dòng)：探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生是否與磁通量的變化有關(guān)實(shí)驗(yàn)中我們觀(guān)察到：實(shí)驗(yàn)操作螺線(xiàn)管A產(chǎn)生的磁場(chǎng)穿過(guò)螺線(xiàn)管B的磁通量閉合開(kāi)關(guān)瞬間由零開(kāi)始增強(qiáng)增大閉合開(kāi)關(guān)后滑動(dòng)滑片發(fā)生變化發(fā)生變化閉合開(kāi)關(guān)后保持滑片不動(dòng)不變不變斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間逐漸減小到零減小實(shí)驗(yàn)表明:只要閉合回路中的磁通量發(fā)生變化,閉合回路中就會(huì)有電流產(chǎn)生。這種現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生的電流稱(chēng)為感應(yīng)電流。法拉第電磁感應(yīng)定律

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中既然存在感應(yīng)電流,那么電路中一定存在電動(dòng)勢(shì),我們把電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)表明:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一閉合電路的磁通量的變化率成正比。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。思考你能否嘗試用學(xué)過(guò)的物理量來(lái)表示磁通量的變化率，從而寫(xiě)出表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的表達(dá)式？

法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式

法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式因此,在實(shí)際應(yīng)用中,為了獲得較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),常采用多匝線(xiàn)圈。

例題鞏固

進(jìn)一步思考：

導(dǎo)體切割磁力線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)活動(dòng)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素將螺線(xiàn)管與電流表連接,將條形磁鐵的不同磁極插入、拔出螺線(xiàn)管,觀(guān)察電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向,分析感應(yīng)電流的方向與磁鐵的磁場(chǎng)方向、通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化之間的關(guān)系,探究影響感應(yīng)電流方向的因素?；顒?dòng)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素原磁場(chǎng)方向穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化感應(yīng)電流方向感應(yīng)電流磁場(chǎng)N極插入向下增大增大A→B向上N極拔出向下減小減小B→A向下S極插入向上增大增大B→A向下S級(jí)拔出向上減小減小A→B向上AB發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是在阻礙線(xiàn)圈中磁通量的變化。1834年,物理學(xué)家楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后,得到了關(guān)于感應(yīng)電流方向的規(guī)律:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。這就是楞次定律。磁體靠近線(xiàn)圈時(shí),外力要克服磁體和線(xiàn)圈之間的排斥力做功,使外界其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能;將磁體遠(yuǎn)離線(xiàn)圈時(shí),外力則要克服磁體和線(xiàn)圈之間的吸引力做功,使外界其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。在這兩種情況下,總能量都是守恒的。楞次定律能量角度如何理解楞次定律閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁力線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),我們可以用右手定則來(lái)判斷回路中感應(yīng)電流的方向。伸開(kāi)右手,使拇指與其他四指垂直并且在同一平