电磁感应现象之感应电动势的推导.ppt

1、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

2、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

3、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=EIt F=IBL L=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

4、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