第四章电磁感应讲解.doc

第四章　电磁感应第1节　划时代的发现 第2节　探究电磁感应的产生条件 1、定义： 的现象称为电磁感应现象。在电磁感应现象中所产生的电流称为 。 2、到了18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系，一些科学家相信电与磁之间存在着某种联系，经过艰苦细致地分析、试验， 发现了电生磁，即电流的磁效应； 发现了磁生电，即电磁感应现象。 3、法拉第把引起电流的原因概括为5类： 、 、 、 、 . 4.磁通量 1).定义：面积为S， 于匀强磁场B放置，则B与S的 叫做穿过这个面的磁通量，用Φ表示．当面积S的垂线和磁场B的方向存在夹角θ时，磁通量Φ= 。 2)．单位：韦伯（Wb）1Wb=1T·m2 3)．标量：有正负，但既不表示大小，也不表示方向。当磁感线从某一面穿进时磁通量为正，则穿出时磁通量为负。 4).磁感应强度B又叫磁通密度，即:1 T =1 Wb/m2=1N/(A·m) 5)．磁通量的改变量：△Φ=▕Φ2—Φ1▕ 5、产生感应电流的条件是： 。 说明： 1）磁通量Φ与线圈匝数无关。 2）如果线圈平面翻转，即转过180°，穿过线圈的磁通量不是不变而是变化了2BS. 线圈匝数虽然对磁通量没有影响，但是对产生的感应电流的大小有影响． 电流的磁效应和电磁感应现象的区别 电流的磁效应是指电流周围产生磁场即“电生磁”，而电磁感应现象是利用磁场产生感应电流即“磁生电”，是两种因果关系相反的现象． 搞清现象的因果关系是“电生磁”还是“磁生电”，是正确区分以上两种现象的关键． 　　、如图所示，简单介绍下面几个实验装置，叙述几种装置中是通过什么方式改变了磁通量从而产生了感应电流． 实验装置介绍：①甲图中导体棒做切割磁感线运动，②乙图中磁体进入或在拔出线圈，③丙图中闭合(或断开)电键或在闭合电键后移动滑动变阻器． 实验原理解释：甲图中产生感应电动势的原因是导体运动改变了回路的面积，从而使磁通量发生变化；乙图中是通过磁体运动即改变磁场的强弱从而使线圈的磁通量发生变化；丙图中当闭合电键时，电流的磁场从无到有，磁场发生了变化，当移动滑动变阻器时也是改变了电流的磁场从而使磁通量发生了变化． 二、简述法拉第对电磁感应现象发现的贡献以及法拉第研究电磁感应问题的方法 法拉第电磁感应规律的发现，对人类社会有着划时代的贡献．由于电磁感应规律的发现，使人类得到了打开电能宝库的金钥匙，使后来发明发电机、电动机、变压器，以及交流电的利用等等成为可能．由于电磁感应现象的发现，把机械能变为电能，使现代社会能得到廉价的电能．今天，人类社会进入电气时代，与电磁感应的发现是分不开的． 法拉第前后一共做了类似的几十个实验，最终认识到电磁感应现象的暂态性，提出只有在变化时，静止导线中电流才能在另一根静止导线中感应出电流；而导线中的稳恒电流是不可能在另一根静止导线中感应出电流的． 1831年11月24日，法拉第写了一篇论文，向英国皇家学会报告了整个实验情况，他把可以产生感应电流的情形概括为 五类：(1)变化的电流；(2)变化的磁场；(3)运动的稳恒电流；(4)运动的磁铁；(5)在磁场中运动的导体．他正确地指出感应电流与原电流的变化有关，而与原电流本身无关．法拉第把上述现象正式定名为“电磁感应”．至此，法拉第作出了划时代的发现——电磁感应现象. 一、如何产生感应电流 【例1】 一个处于匀强磁场中的闭合线圈有一定的磁通量，能够使该回路产生感应电流的是(　　) A．改变磁感应强度 B．改变回路平面与磁场方向的夹角 C．改变闭合线圈所围的面积 D．线圈在磁场中平移 E．改变线圈的匝数多少 F．把闭合线圈翻转 解析　产生感应电流的条件是在闭合回路中改变其磁通量，改变匝数和使线圈在磁场中平移并不能改变磁通量的大小． 答案　ABCF 二、磁通量的变化 b→b→c在条形磁铁附近移动，试判断穿过线圈的磁通量如何变化？ 图4－(1、2)－6 答案　穿过上边线圈的磁通量由方向向上减小到零，再变为方向向下增大；右边线圈的磁通量由方向向下减小到零，再变为方向向上增大． (2)如图4－(1、2)－7所示，环形导线a中有顺时针方向的电流，a环外有两个同心导线圈b、c，与环形导线a在同一平面内．当a中的电流增大时，穿过线圈b、c的磁通量各如何变化？在相同时间内哪一个变化更大？为什么？ 图4－(1、2)－7 答案　b、c线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向外的，但向里的更多，所以总磁通量向里，a中的电流增大时，总磁通量也向