高二物理电磁感应专题课件.ppt

电磁感应复习,电磁感应,感应电动势的大小,产生感应电流的条件,瞬时感应电动势E=BLV,平均感应电动势=n/t,楞次定律跟右手定则,感应电流的方向,应用,自感现象,日光灯原理,电磁感应现象:,规律,一、磁通量,1、定义：,2、定义式：=BS适用条件：匀强磁场、SB,一般计算式：=BSsin或：=BS,磁通量可理解为穿过一个面的磁感线条数。如图：,3、标量，单位：韦伯（Wb）1Wb=1Tm2=1VS,在匀强磁场中，磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫磁通量，简称磁通。,思考1：哪些情况可以引起磁通量的变化？,思考2：如上图，若磁感应强度为B，面积为S，则以cd为轴转过900，磁通量变化量为多少？转过1800磁通量变化量是多少？转过3600磁通量变化量为多少？,导体所围面积的变化；磁场本身强弱的变化；磁场与导体相对位置的变化。,二、电磁感应现象条件,1、产生感应电流的条件？,2、产生感应电动势的条件？,电磁感应现象的本质是：产生了感应电动势（变或切割）,如图所示，普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的。在一个环形铁心上绕一个线圈，铁心有个缝隙，工作时磁带就贴着这个缝隙移动。录音时，磁头线圈跟微音器相连，放音时，跟扬声器相连，磁带上涂有一层磁粉，能被磁化且留下剩磁，微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化，扬声器的作用是把电流的变化转化成声音的变化，根据学过的知识，说出录音机录音和放音的基本原理。,三、感应电流的方向,1、特殊方法：右手定则用于导线切割磁感线的情形。,例：在下列图中，磁感强度B、感应电流强度I、导线的运动速度V等三个物理量中只给出两个，试判断出第三个物理量方向。(已知:三个物理量互相垂直）,2、普适方法：楞次定律内容：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,“四步法”判断感应电流方向：1、明确原磁场B方向2、明确磁通量的变化（是增还是减）3、判断感应电流的磁场B的方向4、安培定则判断感应电流的方向,楞次定律中“阻碍”的含意：阻碍不是阻止；可理解为“增反、减同”,推广式,电磁感应现象中的“因”与“果”,直接原因：,派生结果：,推论：结果一定阻碍原因,磁通量变化相对运动切割运动电流变化(自感),感应电流受力受力而发生运动,例如图所示，一水平放置的圆形通电线圈I固定，有另一个较小的线圈II从正上方下落，在下落过程中线圈II的平面保持与线圈I的平面平行且两圆心同在一竖直线上，则线圈II从正上方下落到穿过线圈I直至在下方运动的过程中，从上往下看线圈II：()(A)无感应电流；(B)有顺时针方向的感应电流；(C)有先顺时针后逆时针的感应电流；(D)有先逆时针后顺时针的感应电流。,C,例如图示，一闭合的铜环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落，空气阻力不计，则在圆环的运动过程中，下列说法正确的是：（）A.圆环在磁铁的上方时，加速度小于g，在下方时大于g，B.圆环在磁铁的上方时，加速度小于g，在下方时也小于g，C.圆环在磁铁的上方时，加速度小于g，在下方时等于g，D.圆环在磁铁的上方时，加速度大于g，在下方时小于g.,S,N,B,四、自感现象,1、定义：由于导体回路本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。,2、自感电动势：在自感现象中产生的电动势。表达式：自感系数L：作用：自感电动势总是阻碍引起它的电流的变化,自感问题的分析方法：1、抓住电路的初末状态和对线圈的描述。（电路稳定时，线圈相当于电阻，“纯电感线圈”则相当于导线）2、抓住线圈的“阻碍电流变化”作用。没有线圈时是瞬间变大或变小，有线圈只能缓慢变大或变小。但不能阻止变化。3、若电流由0变大，开始瞬间可把线圈当断路4、若电流由大变小，可将线圈当电源,如图所示，为日光灯的工作电路(1)开关S刚合上前，启动器D的静触片和动触片是（填接通的、断开的)(2)开关S刚合上时，220V电压加在_使之发出辉光(3)日光灯启辉瞬间，灯管两端电压_220V(填大于、等于、小于)(4)日光灯正常发光时，启动器D的静触片和动触片_(填接触、断开),【例】电阻为R的矩形线框abcd，边长ab=L，ad=h，质量为m，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图所示，若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框中产生的焦耳热是_（不考虑空气阻力）,2mgh,思考、如图所示，两个相同的闭合铝环套在一根无限长的光滑杆上，将一条形磁铁向左插入铝环(未穿出)的过程中，两环的运动情况是：()(A)同时向左运动，距离增大；(B)同时向左运动，距离不变；(C)同时向左运动，距离变小；(D)同时向右运动，距离增大。,C,思考：磁铁与环之间是不是一定存在相互作用而使得其阻碍相对运动呢？,例、如图所示，匀强磁场中吊着一柔软闭合导线框，磁场方向与线框所在平面垂直，当磁感应强度B大小增大时，可以观察到的现象是：（）A若磁场方向垂直纸面向里，则线框一定收缩B若磁场方向垂直纸面向里，则线框一定膨胀C若磁场方向垂直纸面向外，则线框一定收缩D不论磁场方向向里还是向外，线圈还将绕图示轴旋转,在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图所示导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动可能是（）A匀速向右运动B加速向右运动C匀速向左运动D加速向左运动,如图所示,在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框abcd。磁铁和线框都可以绕竖直轴OO自由转动。若使蹄形磁铁以某角速度转动时，线框的情况将是（）A静止B随磁铁同方向转动C沿与磁铁相反方向转动D要由磁铁具体转动方向来决定,一、磁通量1.在匀强磁场中，磁感应强度与垂直磁场方向的面积S的乘积叫磁通量，简称磁通，在数值上等于穿过面积的磁感应线的条数。,公式=BS，B与S相垂直，或者说S是回路平面在垂直于B方向上的投影面积。,2.磁通量是标量，为了计算方便，有时可规定正负，叠加时遵循代数和法则，即要考虑到相反磁场抵消后的磁通量。3.磁通量的单位：韦(Wb).则有：1Wb=1Tm=1VS,结论：只要0就有电磁感应现象发生,二、电磁感应现象,如果电路闭合，则电路中有感应电流;也有感应电动势；如果电路不闭合，则电路中无感应电流，但有感应电动势。,感应电流及感应电动势产生的原因：,变化的磁场产生一个电场，这个电场驱使导体中的自由电荷作定向移动，形成电流。,大小计算：,闭合电路的欧姆定律EIR,方向判断：,右手定则,和楞次定律,二、电磁感应现象,电磁感应,1、条件;磁通量；,2、方向：1）楞次定律+安培