第一课时 电磁感应现象

1、第一课时 电磁感应现象一、磁通量一、磁通量 1.1.在匀强磁场中，磁感应强度与在匀强磁场中，磁感应强度与垂直垂直磁场磁场方向的面积方向的面积S S的乘积叫的乘积叫穿过这个面的穿过这个面的磁通量，磁通量，简称磁通，简称磁通，如果面积如果面积S与与B不垂直不垂直，如图所示，如图所示，应以应以B乘以乘以回路平面回路平面在垂直于磁场方向上的投在垂直于磁场方向上的投影面积影面积S 即即=BS=Bscos=Bssin 在数值上在数值上可以认为可以认为穿过面穿过面积的磁感应线的条数积的磁感应线的条数. . SB 2. 2.由由B = B = /S/S，可知：磁感应强度，可知：磁感应强度B B等于穿等于穿过单

2、位面积的磁通量，因此磁感应强度又叫过单位面积的磁通量，因此磁感应强度又叫磁磁通密度通密度.(.(讨论引起其变化的因素讨论引起其变化的因素) ) 3.磁通量磁通量是是标量标量，但有方向但有方向，为了计算方，为了计算方便，有时可规定进该面或出该面为正便，有时可规定进该面或出该面为正 ，叠加时，叠加时遵循遵循代数和代数和法则，即要考虑到相反磁场抵消后法则，即要考虑到相反磁场抵消后的磁通量的磁通量(即净磁通量即净磁通量). (检测检测1) 4.磁通量的单位：韦磁通量的单位：韦(Wb).则有：则有：1T=1Wb/m=1N/Am=1Vs/m. 二、电磁感应现象二、电磁感应现象感应电流产生的条件感应电流产生

3、的条件 1.1.利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，所产生的电动势称为感应电动势，所产生的电流称为所产生的电动势称为感应电动势，所产生的电流称为感应电流感应电流. . 2. 2.产生感应电流的条件：产生感应电流的条件：闭合电路；闭合电路；穿过闭穿过闭合电路的磁通量发生变化；合电路的磁通量发生变化； 闭合电路的一部分做闭合电路的一部分做切割磁感线的运动切割磁感线的运动穿过闭合电路的穿过闭合电路的磁通量发生变化磁通量发生变化3.电磁感应现象的电磁感应现象的实质是产生感应电动势实质是产生感应电动势. 电路闭合才有感应电流，若电路不闭合，电路闭合才有感应电流

4、，若电路不闭合，虽没有电流，但只要磁通发生变化感应电动虽没有电流，但只要磁通发生变化感应电动势依然存在势依然存在.而产生感应电动势的那部分导体而产生感应电动势的那部分导体相当于相当于电源电源. 感应感应电流电流产生的条件是：穿过产生的条件是：穿过闭合电路闭合电路的磁通量发生变化。的磁通量发生变化。 感应感应电动势电动势产生的条件是：穿过产生的条件是：穿过电路电路的的磁通量发生变化磁通量发生变化 4.4.磁通发生变化的几种基本情况磁通发生变化的几种基本情况 回路面积不变，而磁感应强度回路面积不变，而磁感应强度发生变化；发生变化； 磁场不变，而回路面积发生变磁场不变，而回路面积发生变化；化； 磁场

5、和回路面积均不变，但回磁场和回路面积均不变，但回路平面与磁场的方向发生了变化；路平面与磁场的方向发生了变化； 闭合电路的一部分做切割磁感闭合电路的一部分做切割磁感线的运动线的运动. .三、感应电流的方向判断三、感应电流的方向判断 1. 1. 感应电流的方向可由感应电流的方向可由楞次定律楞次定律来判来判断，而右手定则则是该定律的一种特殊断，而右手定则则是该定律的一种特殊运用运用. . 1). 1).楞次定律的内容：感应电流的磁场楞次定律的内容：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的原磁通的变总是要阻碍引起感应电流的原磁通的变化化. . 楞次定律适用于楞次定律适用于一切一切电磁感应现象中电磁感应现

6、象中感应电流方向的判断，更具有普遍性感应电流方向的判断，更具有普遍性. . 2) 2)对楞次定律的理解：如原来对楞次定律的理解：如原来磁通是增强，则感应电流磁场与原磁通是增强，则感应电流磁场与原磁场反向；如原来磁通在减弱，感磁场反向；如原来磁通在减弱，感应电流磁场就与原磁场方向一致即应电流磁场就与原磁场方向一致即“增反增反”“”“减同减同”.“.“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”，回路的磁通还是在改变，回路的磁通还是在改变的的. .3)对对“阻碍阻碍”意义的理解：意义的理解： （1）阻碍原磁场的变化。）阻碍原磁场的变化。“阻碍阻碍”不是不是阻止阻止，而是，而是“延缓延缓”，感应电流的磁场不会阻止

7、原磁场的变化，只，感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化，只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了，原磁场的能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了，原磁场的变变化趋势不会改变，不会发生逆转化趋势不会改变，不会发生逆转 （2）阻碍的是原磁场的）阻碍的是原磁场的变化变化，而不是原，而不是原磁场本身磁场本身，如，如果原磁场不变化，即使它再强，也不会产生感应电流果原磁场不变化，即使它再强，也不会产生感应电流 （3）阻碍）阻碍不是相反不是相反当原磁通减小时，感应电流的磁当原磁通减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，以阻碍其减小；当磁体远离导体运动场与原磁场同向，以阻碍其减小；当磁体远离导体运动时，导体运动将和磁体

8、运动同向，时，导体运动将和磁体运动同向，以阻碍其相对运动以阻碍其相对运动(来来拒去留拒去留) （4）由于）由于“阻碍阻碍”，为了维持原磁场的变化，必须有，为了维持原磁场的变化，必须有外力克服这一外力克服这一“阻碍阻碍”而做功，从而导致其它形式的能而做功，从而导致其它形式的能转化为电能因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电转化为电能因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现磁感应中的体现4)楞次定律的具体应用楞次定律的具体应用 （1）从）从“阻碍磁通量变化阻碍磁通量变化”的角度来看，由磁通量计算的角度来看，由磁通量计算式式=BSsin可知，磁通量变化可知，磁通量变化=2-1有多种形式，主有

9、多种形式，主要有：要有：S、不变，不变，B改变改变，这时，这时=B Ssin B、不变，不变，S改变改变，这时，这时=S Bsin B、S不变，不变，改变改变，这时，这时=BS（sin2-sin1）当当B、S、中有两个或三个一起变化时，就要分别计算中有两个或三个一起变化时，就要分别计算1、2，再求，再求2-1了。了。 （2）从）从“阻碍相对运动阻碍相对运动”的角度来看，楞次定律的这个的角度来看，楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释：既然有感应电流产生，就有其结论可以用能量守恒来解释：既然有感应电流产生，就有其它能转化为电能。又由于是由相对运动引起的，所以只能是它能转化为电能。又由于是由相对运

10、动引起的，所以只能是机械能减少转化为电能，表现出的现象就是机械能减少转化为电能，表现出的现象就是“阻碍阻碍”相对运相对运动动。 （3）从）从“阻碍自身电流变化阻碍自身电流变化”的角度来看，就是的角度来看，就是自感现自感现象象。在应用楞次定律时一定要注意：。在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍阻碍”不等于不等于“反反向向”；“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”。5)运用楞次定律处理问题的思路运用楞次定律处理问题的思路 （a）判断感应电流方向类问题的思路）判断感应电流方向类问题的思路 运用楞次定律判定感应电流方向的基本思运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为：路可归结为：“一原、二感、三电流一原

11、、二感、三电流”，即为：，即为： 弄清弄清原原磁场的磁场的方向方向及弄清原磁场的磁通及弄清原磁场的磁通量的量的增减增减情况情况. 根据楞次定律中的根据楞次定律中的阻碍阻碍(增反减同增反减同)原则，原则，确定出感应电流产生的感应磁场的方向确定出感应电流产生的感应磁场的方向. 根据感应磁场的方向，运用根据感应磁场的方向，运用安培定则安培定则判判断出感应电流方向断出感应电流方向. （b）判断闭合电路（或电路中可动部分导体）判断闭合电路（或电路中可动部分导体）相对相对运动运动类问题的分析策略类问题的分析策略 在电磁感应问题中，有一类综合性较强的分析判断在电磁感应问题中，有一类综合性较强的分析判断类问题

12、，主要讲的是磁场中的闭合电路在一定条件下产类问题，主要讲的是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了生了感应电流感应电流，而此电流又，而此电流又处于磁场处于磁场中，中，受到安培力受到安培力作作用，从而使闭合电路或电路中用，从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运可动部分的导体发生了运动动. 对其运动趋势的分析判断可有两种思路方法：对其运动趋势的分析判断可有两种思路方法： 常规法：据原磁场（常规法：据原磁场（B原方向及原方向及情况）确定感情况）确定感应磁场（应磁场（B感方向）判断感应电流（感方向）判断感应电流（I感方向）导体受力感方向）导体受力及运动趋势及运动趋势. 效果法效果法:由楞次定律可知，

13、感应电流的由楞次定律可知，感应电流的“效果效果”总总是阻碍引起感应电流的是阻碍引起感应电流的“原因原因”，深刻理解，深刻理解“阻碍阻碍”的的含义含义.据据阻碍阻碍(来拒去留来拒去留)原则，可直接对运动趋势作出原则，可直接对运动趋势作出判断，更简捷、迅速判断，更简捷、迅速.2.2.右手定则：右手定则： 伸开右手，让大拇指跟其余四指伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直垂直，并与手掌在同一平面内，让磁，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直感线垂直( (或斜着或斜着) )穿过掌心，穿过掌心，大拇指大拇指指向导体指向导体运动运动的方向，其余的方向，其余四指四指所指所指的方向就是的方向就是感应电流的方向感应电流的方向. . 右手定则适用于闭合电路的一部分右手定则适用于闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时产生感应电导体做切割磁感线运动