《物理（医药卫生类）》 课件 高职 8.4 电磁感应

8.4电磁感应新课导入“磁生电”的探索导线切割磁感线时的感应电动势楞次定律课堂小结法拉第发明的圆盘发电机,在圆盘的圆心处固定一个摇柄,圆盘的边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴,用导线将电刷与电流表连接起来,将圆盘放置在蹄形磁铁的磁场中,转动摇柄就能够发电了。这是通过什么原理实现的呢?新课导入

奥斯特发现电流磁效应后，由于对称性可以提出新的问题：既然电流周围存在磁场，那么磁场能不能使导线中产生电流呢？“磁生电”的探索

1831年8月,法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,线圈A接直流电源,线圈B接电流表。他发现,当线圈A的电路接通或断开的瞬间,线圈B中产生瞬时电流。这是“磁生电”。当导体AB做切割磁力线的运动时,与磁场相关的哪个物理量发生了变化呢?可以发现磁场穿过闭合回路的面积发生了变化,而磁场不变,即穿过闭合回路的磁通量发生了变化。闭合回路中电流的产生是否和磁通量的变化有关呢?“磁生电”的探索物理模型将螺线管B与电流表相连,螺线管A与滑动变阻器串联后接到电源上,将螺线管A插入螺线管B中。

实验中考察(1)开关闭合的瞬间;(2)开关断开的瞬间;(3)闭合开关后移动滑动变阻器的滑片;(4)闭合开关后保持滑动变阻器的滑片不动，这四种情况下回路中是否有电流产生。活动：探究感应电流的产生是否与磁通量的变化有关实验中我们观察到：实验操作螺线管A产生的磁场穿过螺线管B的磁通量闭合开关瞬间由零开始增强增大闭合开关后滑动滑片发生变化发生变化闭合开关后保持滑片不动不变不变断开开关瞬间逐渐减小到零减小实验表明:只要闭合回路中的磁通量发生变化,闭合回路中就会有电流产生。这种现象称为电磁感应现象,产生的电流称为感应电流。法拉第电磁感应定律

在电磁感应现象中既然存在感应电流,那么电路中一定存在电动势,我们把电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势。实验表明:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。思考你能否尝试用学过的物理量来表示磁通量的变化率，从而写出表示感应电动势大小的表达式？

法拉第电磁感应定律的表达式

法拉第电磁感应定律的表达式因此,在实际应用中,为了获得较大的感应电动势,常采用多匝线圈。

例题巩固

进一步思考：

导体切割磁力线时的感应电动势活动：探究影响感应电流方向的因素将螺线管与电流表连接,将条形磁铁的不同磁极插入、拔出螺线管,观察电流表指针的偏转方向,分析感应电流的方向与磁铁的磁场方向、通过线圈的磁通量的变化之间的关系,探究影响感应电流方向的因素。活动：探究影响感应电流方向的因素原磁场方向穿过线圈的磁通量变化感应电流方向感应电流磁场N极插入向下增大增大A→B向上N极拔出向下减小减小B→A向下S极插入向上增大增大B→A向下S级拔出向上减小减小A→B向上AB发现感应电流产生的磁场总是在阻碍线圈中磁通量的变化。1834年,物理学家楞次在分析了许多实验事实后,得到了关于感应电流方向的规律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。这就是楞次定律。磁体靠近线圈时,外力要克服磁体和线圈之间的排斥力做功,使外界其他形式的能量转化为电能;将磁体远离线圈时,外力则要克服磁体和线圈之间的吸引力做功,使外界其他形式的能量转化为电能。在这两种情况下,总能量都是守恒的。楞次定律能量角度如何理解楞次定律闭合电路的一部分导体做切割磁力线运动时,我们可以用右手定则来判断回路中感应电流的方向。伸开右手,使拇指与其他四指垂直并且在同一平