电磁感应现象之感应电动势的推导ppt课件

.,一轮复习第九章,电磁感应现象王小龙,.,我们已经所学过的知识可知，电和磁之间有怎么样的联系？电流周围产生磁场，即电流的磁效应奥斯特（电生磁）,.,电可以生磁，那么磁能否生电呢？发电机原理：闭合线圈在磁场中转动从而给外电路供电,.,另一位伟大的科学家为我们揭晓答案法拉第,英国物理学家，17911867,.,闭合开关，使导体棒垂直磁场方向做切割磁感线运动，电流表指针会偏转吗？为什么？,思考：闭合线圈在磁场中运动为什么能发电？,一、动生电,.,导体棒内有没有自由移动的电荷？什么电荷？运动电荷在磁场中是否受力？受什么力？表达式是什么？则导体棒两端形成最大电势差是多少？,.,随导体棒一起运动的自由电子，在磁场中受到洛伦兹力作用发生偏转，从而使得导体棒两端之间形成电势差自由电荷不会一直运动下去。因为导体棒两端聚集电荷越来越多，在棒两端间产生的电场越来越强，当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动,v,f,f,.,v,导体两端产生电势差动生电动势,动生电动势是导体中的自由电荷在磁场中受到洛仑兹力作用的结果。,f,f=qvB,F=qE=qU/L,当洛伦兹力与电场力相等时，电荷不再往两端聚集，此时qvB=qU/L，所以，导体棒两端产生电势差为U=BLv即动生电动势,.,动生电动势计算表达式E=BLv思考：同学们还能否从其他角度来证明这个公式呢？提示：守恒思想在物理学中是帮助理解的很重要的思想，我们前面讲过，在闭合电路中，就是一个能量转化和守恒的过程，电磁感应现象也符合能量守恒。电路中电能从何而来？通电导体棒在磁场中受到安培力对它做负功，将机械能转化为电能FS=EItF=IBLL=vt综合可得E=BLv,.,二、感生电,产生感应电流还可以通过改变回路中磁感应强度的方法实现如图所示，CDMN固定，磁感应强度B在不断增大，CDMN回路中能否产生感应电流？*理解：可以相对认为磁感线由外进入到闭合线圈内，则相对而言MN向右做切割磁感线运动，所以闭合回路中会产生感应电流*实质：英国科学家麦克斯韦指出，变化的磁场周围产生感生电场，所以在导体内产生感生电动势。,.,感生电，动生电都是由磁产生电的现象，我们叫做电磁感应现象，比较两种磁生电，时发现有什么共同的地方？动生电，导体切割磁感线运动，感生电，电路内磁感应强度变化，都引起了电路内磁通量的变化，所以电磁感应现象产生的条件为：电路中磁通量的变化，产生感应电动势，若电路闭合则形成感应电流，若电路不闭合，也有感应电动势的产生,.,三、感应电动势大小的计算,通过对理论和实验分析，纽曼，韦伯两位科学家先后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一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E=/t提问：动生电动势E=BLv也是感应电动势的计算式，两者是统一的吗？,.,如图，在t时间内MN（长为L）以速度v匀速向右运动，则分别用法拉第电磁感应定律，和动生电动势计算式表示出E=BLv在这个过程中，=BS，S=Lvt所以/t=BLv这就证明，不论动生电还是感生电，都符合法拉第电磁感应定律，他们是统一的,.,感应电动势产生的原因我们了解了，并且掌握了计