CD感应电流方向的判断方法.PPT

第九章 电磁感应 电磁感应现象　　　 Ⅰ 磁通量 Ⅰ 法拉第电磁感应定律 Ⅱ 楞次定律 Ⅱ 自感，涡流 Ⅰ 第一讲　电磁感应产生的条件　楞次定律 一、磁通量 1．概念：磁感应强度B与垂直于B的面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量． 2．磁通量的计算 (1)公式：Φ＝ . (2)适用条件：① 磁场；②S是 磁场的有效面积． (3)单位： ，1 Wb＝1 T·m2 3．磁通量的物理意义 (1)可以形象地理解为磁通量就是穿过某一面积的 ． (2)同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量 ，当它跟磁场方向 时，磁通量为零． 二、电磁感应现象 1．产生感应电流的条件：穿过闭合电路的 发生变化． 2．引起磁通量变化的常见情况 (1)闭合电路的部分导体做 运动，即线圈面积S发生变化导致Φ变化． (2)线圈在磁场中转动引起线圈在磁场中的有效面积改变而导致Φ变化． (3)磁感应强度变化(随时间、位置变化)导致Φ变化． 3．产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的 发生变化，线路中就有感应电动势． 4．电磁感应现象的实质是产生 ，如果回路闭合则产生 ；如果回路不闭合，则只有 ，而无 ． 三、楞次定律和右手定则 1．楞次定律 (1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要 引起感应电流的 的变化． (2)适用情况：所有 现象． 2．右手定则 (1)内容：伸开右手，使拇指与 ，并且都与手掌在同一平面内，让 从掌心进入，并使拇指指向导线 ，这时四指所指的方向就是 的方向． (2)适用情况：导体 产生感应电流． 一、对磁通量的理解 1．Φ＝B·S的含义：Φ＝BS只适用于磁感应强度B与面积S垂直的情况．当S与垂直于B的平面间的夹角为θ时，则有Φ＝BScos θ.可理解为Φ＝B(Scos θ)，即Φ等于B与S在垂直于B方向上分量的乘积．也可理解为Φ＝(Bcos θ)S，即Φ等于B在垂直于S方向上的分量与S的乘积．如图(1)所示． 2．面积S的含义：S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的面积．如图(2)所示，S应为线圈面积的一半． 3．多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小． 4．合磁通量的求法 若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在，当计算穿过这个平面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量． (1)磁通量是标量，其正、负值仅表示磁感线是正向还是反向穿过线圈平面． (2)同一线圈平面，如果正向穿过平面的磁感线条数与反向穿过平面的磁感线条数一样多，则Φ＝0. 二、楞次定律的理解和应用 1．因果关系：应用楞次定律实际上就是寻求电磁感应中的因果关系．磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果又反过来影响原因． 2．楞次定律中“阻碍”的含义 三、楞次定律的推广 对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因： 1．阻碍原磁通量的变化——“增反减同”； 2．阻碍相对运动——“来拒去留”(“敌”进“我”退、“敌”逃“我”追)． 例：如下图所示，若条形磁铁(“敌”)向闭合导线圈前进，则闭合线圈(“我”)退却．若条形磁铁(“敌”)远离闭合导线圈逃跑，则闭合导线圈(“我”)追． 3．使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”． 例：如右图所示，磁铁某一极靠近可自由移动的导体棒组成的回路时，导体棒将互相靠近，反之则互相远离． 4．阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”． 例：如下图所示，电路稳定后，小灯泡有一定的亮度，现将一与螺线管等长的软铁棒沿管的轴线迅速插入螺线管内，在插入过程中感应电流的方向与线圈中的原电流方向相反，小灯泡变暗． 1.下图中能产生感应电流的是(　　) 解析：　A中线圈没闭合，无感应电流；B中闭合电路中的磁通量增大，有感应电流；C中的导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线都相互抵消，磁通量恒为零，也无电流；D中回路磁通量恒定，无感应电流． 答案：　B 2.如右图所示，半径为R的圆线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为(　　) A．πBR2　　　　　 B．πBr2 C．nπBR2 D．nπBr2 答案：　B 3.如右图所示，当导