人教版 高二物理《电磁感应定律与动生电动势》课件.ppt
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1、2020物理竞赛物理竞赛电磁感应定律与动生电动势电磁感应定律与动生电动势13-1 电磁感应定律电磁感应定律13-2 动生电动势和感生电动势动生电动势和感生电动势(上上)复复 习习磁介质、磁化强度磁介质、磁化强度磁介质磁介质 磁介质的磁化磁介质的磁化 磁化强度磁化强度磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理 磁场强度磁场强度磁介质中的安培环路定律磁介质中的安培环路定律磁场强度与磁感应强度的关系磁场强度与磁感应强度的关系铁磁质铁磁质铁磁质的特性铁磁质的特性 磁畴磁畴磁化曲线磁化曲线 磁滞回线磁滞回线 铁磁性材料铁磁性材料第十三章第十三章电磁感应电磁感应 电磁场电磁场电磁感应现象的发现是电磁学发
2、展史上的一个重要成就,电磁感应现象的发现是电磁学发展史上的一个重要成就,它进一步揭示了自然界电现象与磁现象之间的联系。它进一步揭示了自然界电现象与磁现象之间的联系。在理论上在理论上,它为揭示电与磁之间的相互联系和转化奠定实,它为揭示电与磁之间的相互联系和转化奠定实验基础,促进了电磁场理论的形成和发展;验基础,促进了电磁场理论的形成和发展;在实践上在实践上,它为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,它为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,标志着一场重大的工业和技术革命的到来。标志着一场重大的工业和技术革命的到来。法拉第法拉第(Michael Faraday 17911867)伟大的英国物理学家和化
3、学家。伟大的英国物理学家和化学家。主要从事电学、磁学、磁光学、电化学主要从事电学、磁学、磁光学、电化学方面的研究,并在这些领域取得了一系方面的研究,并在这些领域取得了一系列重大发现。列重大发现。他创造性地提出场的思想,是电磁理论他创造性地提出场的思想,是电磁理论的创始人之一。的创始人之一。1831年发现电磁感应现象,后又相继发年发现电磁感应现象,后又相继发现电解定律,物质的抗磁性和顺磁性,现电解定律,物质的抗磁性和顺磁性,以及光的偏振面在磁场中的旋转。以及光的偏振面在磁场中的旋转。13-1 电磁感应定律电磁感应定律一、一、电磁感应现象电磁感应现象1、电磁感应现象的发现、电磁感应现象的发现182
4、0年,年,Oersted发现了电流的磁效应发现了电流的磁效应1831年年11月月24日,日,Faraday发现电磁感应现象发现电磁感应现象1834年,年,Lenz在分析实验的基础上,总结出了判在分析实验的基础上,总结出了判断感应电流分向的法则断感应电流分向的法则18451845年年,NeumannNeumann借借助助于于安安培培的的分分析析,从从矢矢势势的的角度推出了电磁感应电律的数学形式。角度推出了电磁感应电律的数学形式。2、电磁感应的几个典型实验电磁感应的几个典型实验感应电流与感应电流与N-S的的磁性、速度有关磁性、速度有关与有无磁介质与有无磁介质速度、电源极速度、电源极性有关性有关与有
5、无磁介质与有无磁介质开关速度、电开关速度、电源极性有关源极性有关感生电流与磁感应强度的感生电流与磁感应强度的大小、方向,与截面积大小、方向,与截面积S变化大小有关变化大小有关。感生电流与磁感应强度的大感生电流与磁感应强度的大小、方向,与线圈转动角速小、方向,与线圈转动角速度大小方向有关。度大小方向有关。通过一个闭合回路所包围的面积的磁通量发生变化时,不通过一个闭合回路所包围的面积的磁通量发生变化时,不管这种变化是由什么原因引起的,回路中就有电流产生,管这种变化是由什么原因引起的,回路中就有电流产生,这种现象称为这种现象称为电磁感应现象电磁感应现象。感应电流感应电流:由于通过回路中的磁通量发生变
6、化,而在回路:由于通过回路中的磁通量发生变化,而在回路中产生的电流。中产生的电流。感应电动势感应电动势:由于磁通量的变化而产生的电动势叫感应电:由于磁通量的变化而产生的电动势叫感应电动势。动势。3、结论、结论演示演示1 演示演示2 演示演示3 演示演示4 演示演示5二、二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律单位单位:1V=1Wb/s 与与 L 反向反向 与与L 同向同向2、电动势方向、电动势方向:1、内容:、内容:当穿过闭合回路所包围面积的磁通量发生变化时,不论这种当穿过闭合回路所包围面积的磁通量发生变化时,不论这种变化是什么原因引起的,回路中都有感应电动势产生,并且变化是什么原因引起的,回
7、路中都有感应电动势产生,并且感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值。感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值。负号表示感应电动势负号表示感应电动势总是反抗磁通的变化总是反抗磁通的变化确定回路绕行方向;规定电动势的方向与回路的绕行方向一致时确定回路绕行方向;规定电动势的方向与回路的绕行方向一致时为正。为正。根据回路的绕行方向,按右手螺旋法则定出回路所包围面积的正根据回路的绕行方向,按右手螺旋法则定出回路所包围面积的正法线方向;在根据回路所包围面积的正法线方向,确定磁通量的法线方向;在根据回路所包围面积的正法线方向,确定磁通量的正负;正负;根据磁通量变化率的正负来确定感应电动势的方向。根据磁通量
8、变化率的正负来确定感应电动势的方向。磁通链数磁通链数:3、讨论:、讨论:若有若有N匝线圈,它们彼此串联,总电动势等于各匝线圈所产生匝线圈,它们彼此串联,总电动势等于各匝线圈所产生的电动势之和。令每匝的磁通量为的电动势之和。令每匝的磁通量为 1、2、3 若每匝磁通量相同若每匝磁通量相同闭合回路中的闭合回路中的感应电流感应电流感应电量感应电量t1时刻磁通量为时刻磁通量为1,t2时刻磁通量为时刻磁通量为2回路中的感应电量只与磁通量的变化有关,而与磁通量回路中的感应电量只与磁通量的变化有关,而与磁通量的变化率无关。的变化率无关。用途:测磁通计。用途:测磁通计。三、楞次定律三、楞次定律楞次(楞次(Len
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