第一課時(shí) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象

1、第一課時(shí) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象一、磁通量一、磁通量 1.1.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度與在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度與垂直垂直磁場(chǎng)磁場(chǎng)方向的面積方向的面積S S的乘積叫的乘積叫穿過(guò)這個(gè)面的穿過(guò)這個(gè)面的磁通量，磁通量，簡(jiǎn)稱(chēng)磁通，簡(jiǎn)稱(chēng)磁通，如果面積如果面積S與與B不垂直不垂直，如圖所示，如圖所示，應(yīng)以應(yīng)以B乘以乘以回路平面回路平面在垂直于磁場(chǎng)方向上的投在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積影面積S 即即=BS=Bscos=Bssin 在數(shù)值上在數(shù)值上可以認(rèn)為可以認(rèn)為穿過(guò)面穿過(guò)面積的磁感應(yīng)線(xiàn)的條數(shù)積的磁感應(yīng)線(xiàn)的條數(shù). . SB 2. 2.由由B = B = /S/S，可知：磁感應(yīng)強(qiáng)度，可知：磁感應(yīng)強(qiáng)度B B等于穿等于穿過(guò)單

2、位面積的磁通量，因此磁感應(yīng)強(qiáng)度又叫過(guò)單位面積的磁通量，因此磁感應(yīng)強(qiáng)度又叫磁磁通密度通密度.(.(討論引起其變化的因素討論引起其變化的因素) ) 3.磁通量磁通量是是標(biāo)量標(biāo)量，但有方向但有方向，為了計(jì)算方，為了計(jì)算方便，有時(shí)可規(guī)定進(jìn)該面或出該面為正便，有時(shí)可規(guī)定進(jìn)該面或出該面為正 ，疊加時(shí)，疊加時(shí)遵循遵循代數(shù)和代數(shù)和法則，即要考慮到相反磁場(chǎng)抵消后法則，即要考慮到相反磁場(chǎng)抵消后的磁通量的磁通量(即凈磁通量即凈磁通量). (檢測(cè)檢測(cè)1) 4.磁通量的單位：韋磁通量的單位：韋(Wb).則有：則有：1T=1Wb/m=1N/Am=1Vs/m. 二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件感應(yīng)電流產(chǎn)生

3、的條件 1.1.利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所產(chǎn)生的電流稱(chēng)為所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所產(chǎn)生的電流稱(chēng)為感應(yīng)電流感應(yīng)電流. . 2. 2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合電路；閉合電路；穿過(guò)閉穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化；合電路的磁通量發(fā)生變化； 閉合電路的一部分做閉合電路的一部分做切割磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)穿過(guò)閉合電路的穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化磁通量發(fā)生變化3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì). 電路閉合才有感應(yīng)電流，若電路不閉合，電路閉合才有感應(yīng)電流

4、，若電路不閉合，雖沒(méi)有電流，但只要磁通發(fā)生變化感應(yīng)電動(dòng)雖沒(méi)有電流，但只要磁通發(fā)生變化感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)依然存在勢(shì)依然存在.而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于相當(dāng)于電源電源. 感應(yīng)感應(yīng)電流電流產(chǎn)生的條件是：穿過(guò)產(chǎn)生的條件是：穿過(guò)閉合電路閉合電路的磁通量發(fā)生變化。的磁通量發(fā)生變化。 感應(yīng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的條件是：穿過(guò)產(chǎn)生的條件是：穿過(guò)電路電路的的磁通量發(fā)生變化磁通量發(fā)生變化 4.4.磁通發(fā)生變化的幾種基本情況磁通發(fā)生變化的幾種基本情況 回路面積不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度回路面積不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化；發(fā)生變化； 磁場(chǎng)不變，而回路面積發(fā)生變磁場(chǎng)不變，而回路面積發(fā)生變化；化； 磁場(chǎng)

5、和回路面積均不變，但回磁場(chǎng)和回路面積均不變，但回路平面與磁場(chǎng)的方向發(fā)生了變化；路平面與磁場(chǎng)的方向發(fā)生了變化； 閉合電路的一部分做切割磁感閉合電路的一部分做切割磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng). .三、感應(yīng)電流的方向判斷三、感應(yīng)電流的方向判斷 1. 1. 感應(yīng)電流的方向可由感應(yīng)電流的方向可由楞次定律楞次定律來(lái)判來(lái)判斷，而右手定則則是該定律的一種特殊斷，而右手定則則是該定律的一種特殊運(yùn)用運(yùn)用. . 1). 1).楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的原磁通的變總是要阻礙引起感應(yīng)電流的原磁通的變化化. . 楞次定律適用于楞次定律適用于一切一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電磁感應(yīng)現(xiàn)

6、象中感應(yīng)電流方向的判斷，更具有普遍性感應(yīng)電流方向的判斷，更具有普遍性. . 2) 2)對(duì)楞次定律的理解：如原來(lái)對(duì)楞次定律的理解：如原來(lái)磁通是增強(qiáng)，則感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁通是增強(qiáng)，則感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)反向；如原來(lái)磁通在減弱，感磁場(chǎng)反向；如原來(lái)磁通在減弱，感應(yīng)電流磁場(chǎng)就與原磁場(chǎng)方向一致即應(yīng)電流磁場(chǎng)就與原磁場(chǎng)方向一致即“增反增反”“”“減同減同”.“.“阻礙阻礙”不是不是“阻止阻止”，回路的磁通還是在改變，回路的磁通還是在改變的的. .3)對(duì)對(duì)“阻礙阻礙”意義的理解：意義的理解： （1）阻礙原磁場(chǎng)的變化。）阻礙原磁場(chǎng)的變化。“阻礙阻礙”不是不是阻止阻止，而是，而是“延緩延緩”，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)不會(huì)阻止

7、原磁場(chǎng)的變化，只，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)不會(huì)阻止原磁場(chǎng)的變化，只能使原磁場(chǎng)的變化被延緩或者說(shuō)被遲滯了，原磁場(chǎng)的能使原磁場(chǎng)的變化被延緩或者說(shuō)被遲滯了，原磁場(chǎng)的變變化趨勢(shì)不會(huì)改變，不會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)化趨勢(shì)不會(huì)改變，不會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn) （2）阻礙的是原磁場(chǎng)的）阻礙的是原磁場(chǎng)的變化變化，而不是原，而不是原磁場(chǎng)本身磁場(chǎng)本身，如，如果原磁場(chǎng)不變化，即使它再?gòu)?qiáng)，也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流果原磁場(chǎng)不變化，即使它再?gòu)?qiáng)，也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 （3）阻礙）阻礙不是相反不是相反當(dāng)原磁通減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁當(dāng)原磁通減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)同向，以阻礙其減?。划?dāng)磁體遠(yuǎn)離導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)場(chǎng)與原磁場(chǎng)同向，以阻礙其減??；當(dāng)磁體遠(yuǎn)離導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)將和磁體

8、運(yùn)動(dòng)同向，時(shí)，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)將和磁體運(yùn)動(dòng)同向，以阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)以阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)(來(lái)來(lái)拒去留拒去留) （4）由于）由于“阻礙阻礙”，為了維持原磁場(chǎng)的變化，必須有，為了維持原磁場(chǎng)的變化，必須有外力克服這一外力克服這一“阻礙阻礙”而做功，從而導(dǎo)致其它形式的能而做功，從而導(dǎo)致其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能因此楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電轉(zhuǎn)化為電能因此楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)中的體現(xiàn)磁感應(yīng)中的體現(xiàn)4)楞次定律的具體應(yīng)用楞次定律的具體應(yīng)用 （1）從）從“阻礙磁通量變化阻礙磁通量變化”的角度來(lái)看，由磁通量計(jì)算的角度來(lái)看，由磁通量計(jì)算式式=BSsin可知，磁通量變化可知，磁通量變化=2-1有多種形式，主有

9、多種形式，主要有：要有：S、不變，不變，B改變改變，這時(shí)，這時(shí)=B Ssin B、不變，不變，S改變改變，這時(shí)，這時(shí)=S Bsin B、S不變，不變，改變改變，這時(shí)，這時(shí)=BS（sin2-sin1）當(dāng)當(dāng)B、S、中有兩個(gè)或三個(gè)一起變化時(shí)，就要分別計(jì)算中有兩個(gè)或三個(gè)一起變化時(shí)，就要分別計(jì)算1、2，再求，再求2-1了。了。 （2）從）從“阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的角度來(lái)看，楞次定律的這個(gè)的角度來(lái)看，楞次定律的這個(gè)結(jié)論可以用能量守恒來(lái)解釋?zhuān)杭热挥懈袘?yīng)電流產(chǎn)生，就有其結(jié)論可以用能量守恒來(lái)解釋?zhuān)杭热挥懈袘?yīng)電流產(chǎn)生，就有其它能轉(zhuǎn)化為電能。又由于是由相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的，所以只能是它能轉(zhuǎn)化為電能。又由于是由相對(duì)運(yùn)

10、動(dòng)引起的，所以只能是機(jī)械能減少轉(zhuǎn)化為電能，表現(xiàn)出的現(xiàn)象就是機(jī)械能減少轉(zhuǎn)化為電能，表現(xiàn)出的現(xiàn)象就是“阻礙阻礙”相對(duì)運(yùn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)。 （3）從）從“阻礙自身電流變化阻礙自身電流變化”的角度來(lái)看，就是的角度來(lái)看，就是自感現(xiàn)自感現(xiàn)象象。在應(yīng)用楞次定律時(shí)一定要注意：。在應(yīng)用楞次定律時(shí)一定要注意：“阻礙阻礙”不等于不等于“反反向向”；“阻礙阻礙”不是不是“阻止阻止”。5)運(yùn)用楞次定律處理問(wèn)題的思路運(yùn)用楞次定律處理問(wèn)題的思路 （a）判斷感應(yīng)電流方向類(lèi)問(wèn)題的思路）判斷感應(yīng)電流方向類(lèi)問(wèn)題的思路 運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的基本思運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的基本思路可歸結(jié)為：路可歸結(jié)為：“一原、二感、三電流一原

11、、二感、三電流”，即為：，即為： 弄清弄清原原磁場(chǎng)的磁場(chǎng)的方向方向及弄清原磁場(chǎng)的磁通及弄清原磁場(chǎng)的磁通量的量的增減增減情況情況. 根據(jù)楞次定律中的根據(jù)楞次定律中的阻礙阻礙(增反減同增反減同)原則，原則，確定出感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的方向確定出感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的方向. 根據(jù)感應(yīng)磁場(chǎng)的方向，運(yùn)用根據(jù)感應(yīng)磁場(chǎng)的方向，運(yùn)用安培定則安培定則判判斷出感應(yīng)電流方向斷出感應(yīng)電流方向. （b）判斷閉合電路（或電路中可動(dòng)部分導(dǎo)體）判斷閉合電路（或電路中可動(dòng)部分導(dǎo)體）相對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)類(lèi)問(wèn)題的分析策略類(lèi)問(wèn)題的分析策略 在電磁感應(yīng)問(wèn)題中，有一類(lèi)綜合性較強(qiáng)的分析判斷在電磁感應(yīng)問(wèn)題中，有一類(lèi)綜合性較強(qiáng)的分析判斷類(lèi)問(wèn)題

12、，主要講的是磁場(chǎng)中的閉合電路在一定條件下產(chǎn)類(lèi)問(wèn)題，主要講的是磁場(chǎng)中的閉合電路在一定條件下產(chǎn)生了生了感應(yīng)電流感應(yīng)電流，而此電流又，而此電流又處于磁場(chǎng)處于磁場(chǎng)中，中，受到安培力受到安培力作作用，從而使閉合電路或電路中用，從而使閉合電路或電路中可動(dòng)部分的導(dǎo)體發(fā)生了運(yùn)可動(dòng)部分的導(dǎo)體發(fā)生了運(yùn)動(dòng)動(dòng). 對(duì)其運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的分析判斷可有兩種思路方法：對(duì)其運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的分析判斷可有兩種思路方法： 常規(guī)法：據(jù)原磁場(chǎng)（常規(guī)法：據(jù)原磁場(chǎng)（B原方向及原方向及情況）確定感情況）確定感應(yīng)磁場(chǎng)（應(yīng)磁場(chǎng)（B感方向）判斷感應(yīng)電流（感方向）判斷感應(yīng)電流（I感方向）導(dǎo)體受力感方向）導(dǎo)體受力及運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)及運(yùn)動(dòng)趨勢(shì). 效果法效果法:由楞次定律可知，

13、感應(yīng)電流的由楞次定律可知，感應(yīng)電流的“效果效果”總總是阻礙引起感應(yīng)電流的是阻礙引起感應(yīng)電流的“原因原因”，深刻理解，深刻理解“阻礙阻礙”的的含義含義.據(jù)據(jù)阻礙阻礙(來(lái)拒去留來(lái)拒去留)原則，可直接對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)作出原則，可直接對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)作出判斷，更簡(jiǎn)捷、迅速判斷，更簡(jiǎn)捷、迅速.2.2.右手定則：右手定則： 伸開(kāi)右手，讓大拇指跟其余四指伸開(kāi)右手，讓大拇指跟其余四指垂直垂直，并與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁，并與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線(xiàn)垂直感線(xiàn)垂直( (或斜著或斜著) )穿過(guò)掌心，穿過(guò)掌心，大拇指大拇指指向?qū)w指向?qū)w運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方向，其余的方向，其余四指四指所指所指的方向就是的方向就是感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的方向. . 右手定則適用于閉合電路的一部分右手定則適用于閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)