感应电流的产生条件(上课).ppt

电场,恒定电流,磁场,电磁感应,回 顾,复习:磁通量,= B S cos ,磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积.,1、定义:,2、理解：,磁通量可以用磁感线形象的说明穿过某平面的磁感线的条数,= B S,思考:哪些情况可以引起磁通量变化?,= B S cos ,磁通量变化包括： S 、不变，B变化 B 、不变，S变化 B、 S不变，变化 B、 S、 都变化,选修3-2第一章第1节和第2节,感应电流产生的条件,电磁感应现象的发现,“电能生磁”！,英国的法拉第认为： 电和磁是一对和谐对称的自然现象。,依据：磁化和静电感应现象,猜想：磁铁应该可以感应出电流！,信念：一定要转磁为电！,出生贫寒，只读了两年小学,法拉第,十年时间,1831年8月29日,法拉第线圈,开关,电池组,电流计,伟大的转折,1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。,五种类型可以引起感应电流：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。,法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生，为电磁学的发展作出了重大贡献。,“跑失良机”的科拉顿,螺旋管,电流计,安培的遗憾,感应电流产生的条件,结论一： 当闭合导体回路的一部分做切割磁感线的运动时，有感应电流产生,导体棒左移、右移,导体棒不动、垂直上移、垂直下移,实验1：导体切割磁感线,N极放入,N极拿出,S极放入,S极拿出,实验2：磁铁在线圈中运动产生电流,条形磁铁的磁场等效,通电螺线管的磁场,结论：磁铁在螺线管中运动，导致穿过螺线管的磁场发生变化，产生电流,实验3：模拟法拉第实验,B,B,实验3：模拟法拉第实验,实验3：模仿法拉第的实验,开关闭合瞬间,开关断开瞬间,开关闭合，迅速移动滑片,复原再做,思考:,通过以上几个产生感应电流的实验，我们能否寻找它们之间的共同之处，并从本质上概括出产生感应电流的条件?,问题：导体所处的磁场可以认为是一个匀强磁场，导体左右运动时，对于导体所在的闭合电路来说有什么变化？,三个实验分析,磁通量,结论：,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。,产生感应电流的条件： （1）电路必须是闭合回路 （2）整个回路的磁通量发生变化,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。,产生感应电流的条件： （1）电路必须是闭合回路 （2）整个回路的磁通量发生变化,电磁感应中的能量转化 电磁感应现象遵循“能的转化和守恒定律”。由于运动而产生感应电流时，感应电流的电能是由外界机械能转化或外力做功而来的；无机械运动而产生感应电流，感应电流的电能是由产生变化的电路中的电能转化为磁场能，再由磁场能转化而来。,例：如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量a、b的大小关系为： Aab Bab Cab D无法比较,例：如图所示，两直导线中通以相同的电流I，矩形线圈位于导线之间。将线圈由实线位置移到虚线位置的过程中，穿过线圈的磁通量的变化情况是 A向里，逐渐增大 B向外，逐渐减小 C先向里增大，再向外减小 D先向外减小，再向里增大,例：如图所示条形磁铁竖直放置，闭合的金属线框水平地紧挨着磁铁从A端移至B端的过程中，穿过线框的磁通 量的变化情况是 A变大 B变小 C先变大后变小 D先变小,例：一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈始终与纸面垂直，当线圈由水平位置第一次到达位置的过程中，穿过线圈的磁通量 A向右逐渐增大 B向左逐渐减小 C向右先增大后减小 D向左先减小后增大,例：在闭合的铁芯上绕一组线圈，线圈与滑动变阻器、电池构成闭合电路，abc如图所示，假设线圈产生磁感线全部集中在铁芯内。a、b、c为三个闭合的金属圆环，位置如图。当滑动变阻器的滑动触头左右滑动时，磁通量发生变化的圆环是 Aa、b、c三环 Ba、b两环 Cb、c两环 Da、c两环,例：如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属线框共面，第一次将金属线框由平移到，第二次将金属框绕cd边翻转到，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为1和2，则( ) A12 B12 C12 D不能判断,A12 B12 C12 D不能判断,例：如图所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，若井字形回路中有感应电流通过，则可能( ) Av1v2 Bv1v2 Cv1v2 D无法确定,例：如图所示，有一通电直导线MN水平放置，通入向右