磁場(chǎng)與電磁感應(yīng)

1、4.1磁場(chǎng)4.2磁場(chǎng)的主要物理量4.3磁場(chǎng)對(duì)電流的作用4.5電磁感應(yīng)4.6自感4.7互感4.8磁路歐姆定律引入：磁懸浮列車磁懸浮列車教學(xué)目標(biāo)u 解釋磁性、磁場(chǎng)、磁感線、磁通、磁感應(yīng)強(qiáng)度解釋磁性、磁場(chǎng)、磁感線、磁通、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁導(dǎo)率的概念；、磁導(dǎo)率的概念；u 說明安培定則的內(nèi)容；說明安培定則的內(nèi)容；u 會(huì)判斷通電直導(dǎo)體及環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向；會(huì)判斷通電直導(dǎo)體及環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向；u 說出磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用；說出磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用；u 會(huì)計(jì)算電磁力的大小及方向。會(huì)計(jì)算電磁力的大小及方向。4.1 4.1 磁場(chǎng)磁場(chǎng)難點(diǎn)u 通電直導(dǎo)體及環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向；通電直導(dǎo)體及環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方

2、向；u 磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用；磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用；u 計(jì)算電磁力的大小及方向。計(jì)算電磁力的大小及方向。 重點(diǎn)u 安培定則的內(nèi)容、判斷通電直導(dǎo)體及環(huán)形電流產(chǎn)安培定則的內(nèi)容、判斷通電直導(dǎo)體及環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向；生的磁場(chǎng)方向；u 磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用；磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的作用；u 計(jì)算電磁力的大小及方向。計(jì)算電磁力的大小及方向。 4.1 4.1 磁場(chǎng)磁場(chǎng)一、磁體及其性質(zhì)1. 概念概念l 物體能夠吸引鐵、鎳、鈷等物質(zhì)的性質(zhì)物體能夠吸引鐵、鎳、鈷等物質(zhì)的性質(zhì)稱為稱為磁性磁性。具有磁性的物體稱為。具有磁性的物體稱為磁體磁體。磁。磁體分體分天然磁體天然磁體和和人造磁體人造磁體兩大類兩大類 。4.1 4.1

3、 磁場(chǎng)磁場(chǎng)l 磁體上磁性最強(qiáng)的兩個(gè)區(qū)域叫磁體上磁性最強(qiáng)的兩個(gè)區(qū)域叫磁極磁極，分別稱為南極（，分別稱為南極（S S）和）和北極（北極（N N）。）。地球的磁極地理的南北極與地磁的南北極正好相反。地理的南北極與地磁的南北極正好相反。4.1 4.1 磁場(chǎng)磁場(chǎng)地球南極地球南極地球北極地球北極地磁北極地磁北極地磁南極地磁南極磁極間的相互作用：磁極間的相互作用：4.1 4.1 磁場(chǎng)磁場(chǎng)任何磁體都具有兩 個(gè)磁極，而且無論把磁體怎樣分割總保持 有兩個(gè)異性磁極。同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。磁極間的相互作用力稱為磁極間的相互作用力稱為磁力磁力。4.1 4.1 磁場(chǎng)磁場(chǎng)二

4、、磁場(chǎng)與磁感線l 磁場(chǎng)磁場(chǎng)磁體周圍存在的磁力作用的空間。磁體周圍存在的磁力作用的空間。動(dòng)畫動(dòng)畫l 磁感線磁感線磁場(chǎng)的分布常用磁感線來描述。磁場(chǎng)的分布常用磁感線來描述。視頻視頻4.1 4.1 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 不重疊，不相交；不重疊，不相交； 磁力線密集的地方磁場(chǎng)強(qiáng)，反之磁場(chǎng)弱。磁力線密集的地方磁場(chǎng)強(qiáng)，反之磁場(chǎng)弱。 在磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，如果磁感線在磁場(chǎng)的某一區(qū)域里，如果磁感線是一些方向相同分布均勻的平行直線，這是一些方向相同分布均勻的平行直線，這一區(qū)域稱為一區(qū)域稱為均勻磁場(chǎng)均勻磁場(chǎng)。 閉合曲線，無頭無尾；閉合曲線，無頭無尾；A磁感線的特點(diǎn)：磁感線的特點(diǎn)：4.1 4.1 磁場(chǎng)磁場(chǎng)三、電流的磁場(chǎng)動(dòng)畫動(dòng)畫I

5、把小磁針放在通電直導(dǎo)體周圍,會(huì)看到什么現(xiàn)象？? 不僅磁鐵能產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)，這種不僅磁鐵能產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)，這種現(xiàn)象稱為現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)。4.1 4.1 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 右手握住通電直導(dǎo)線，讓伸直右手握住通電直導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，則彎曲的四指所指的方向一致，則彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。向就是磁感線的環(huán)繞方向。 安培定則（右手螺旋定則）1.直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)4.1 4.1 磁場(chǎng)磁場(chǎng)4.1 4.1 磁場(chǎng)磁場(chǎng)INS116 .swfI2.環(huán)形環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng) 右手握住

6、通電螺線管，讓彎曲的四指右手握住通電螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，則大拇指所指的方向跟電流的方向一致，則大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向，所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向，也就是通電螺線管的磁場(chǎng)北極的方向（通也就是通電螺線管的磁場(chǎng)北極的方向（通電螺線管相當(dāng)于一根條形磁鐵）。電螺線管相當(dāng)于一根條形磁鐵）。4.1 4.1 磁場(chǎng)磁場(chǎng)【例題例題】在圖中標(biāo)出磁場(chǎng)的方向在圖中標(biāo)出磁場(chǎng)的方向 + I N S 【例題例題】判斷小磁針如何轉(zhuǎn)動(dòng)判斷小磁針如何轉(zhuǎn)動(dòng) 【例題例題】標(biāo)出電流的正負(fù)極性標(biāo)出電流的正負(fù)極性 4.1 4.1 磁場(chǎng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)的應(yīng)用：磁懸浮列車磁場(chǎng)的應(yīng)用：磁懸浮列車4

7、.2 4.2 磁場(chǎng)的主要物理磁場(chǎng)的主要物理量量四、磁感應(yīng)強(qiáng)度4.2 4.2 磁場(chǎng)的主要物理磁場(chǎng)的主要物理量量。 4.2 4.2 磁場(chǎng)的主要物理磁場(chǎng)的主要物理量量單單 位：位：特斯拉特斯拉（T）均勻磁場(chǎng)：均勻磁場(chǎng)：感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向都相同感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向都相同ILFB （電流與磁場(chǎng)垂直） 大大 小：?。悍椒?向：向：即為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向即為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向l 定義定義：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所：在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的安培力受的安培力F F跟電流跟電流I I和導(dǎo)線長度和導(dǎo)線長度L L的乘積的乘積ILIL的比值，的比值，稱為該處的稱為該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度。4.2 4

8、.2 磁場(chǎng)的主要物理磁場(chǎng)的主要物理量量（1 1）磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)本身特性的物理量，磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)本身特性的物理量，跟磁場(chǎng)中是否存在通電導(dǎo)線無關(guān)。跟磁場(chǎng)中是否存在通電導(dǎo)線無關(guān)。（2 2）B B的大小表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，的大小表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，B B越大表示磁場(chǎng)越越大表示磁場(chǎng)越強(qiáng)。強(qiáng)。（3 3）B B不僅能反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，還能反映磁場(chǎng)具不僅能反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，還能反映磁場(chǎng)具有方向性，磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁有方向性，磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。感應(yīng)強(qiáng)度的方向。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)4.2 4.2 磁場(chǎng)的主要物理磁場(chǎng)的主要物理量量五、磁通符號(hào)符號(hào)：公式公式：意義意義：定量描述

9、磁場(chǎng)在某一面積上的分布。：定量描述磁場(chǎng)在某一面積上的分布。單位單位：韋伯（：韋伯（Wb）BS 定義定義：設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為：設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的均勻磁場(chǎng)中，有一個(gè)的均勻磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向與磁場(chǎng)方向垂直垂直的平面，面積為的平面，面積為S S，我們把，我們把B B與與S S的的乘積，定義為穿過這個(gè)面積的乘積，定義為穿過這個(gè)面積的磁通量磁通量，簡稱，簡稱磁通磁通。4.2 4.2 磁場(chǎng)的主要物理磁場(chǎng)的主要物理量量 討論討論: : 如果磁場(chǎng)不與所討論的如果磁場(chǎng)不與所討論的平面垂直，那分布在面積平面垂直，那分布在面積s s上的上的磁通應(yīng)該怎樣計(jì)算？磁通應(yīng)該怎樣計(jì)算？應(yīng)以這個(gè)平面在垂直于磁場(chǎng)應(yīng)以這個(gè)

10、平面在垂直于磁場(chǎng)B B的方向的投影的方向的投影面積面積S S與與B B的乘積來表示磁通。的乘積來表示磁通。說明：說明：當(dāng)面積一定時(shí)，如果通過該面積的磁感線越多，則磁通越當(dāng)面積一定時(shí)，如果通過該面積的磁感線越多，則磁通越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)。大，磁場(chǎng)越強(qiáng)。 這表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過單位面積的磁通，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度這表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過單位面積的磁通，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度又稱又稱磁通密度磁通密度，并且用，并且用Wb/mWb/m2 2作單位。作單位。BSBS4.2 4.2 磁場(chǎng)的主要物理磁場(chǎng)的主要物理量量六、磁導(dǎo)率II鐵棒鐵棒II銅棒銅棒不同的媒介質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)的影響不同，影響的程不同的媒介質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)的影響不同，影響的程

11、度與媒介質(zhì)的導(dǎo)磁性能有關(guān)。度與媒介質(zhì)的導(dǎo)磁性能有關(guān)。4.2 4.2 磁場(chǎng)的主要物理磁場(chǎng)的主要物理量量物理意義物理意義：是一個(gè)用來表示媒介質(zhì)導(dǎo)磁性能的是一個(gè)用來表示媒介質(zhì)導(dǎo)磁性能的 物理量。物理量。符號(hào)符號(hào)：單位單位：H/mH/m。由實(shí)驗(yàn)測(cè)得真空中的磁導(dǎo)率由實(shí)驗(yàn)測(cè)得真空中的磁導(dǎo)率 0 0=4=41010-7-7H/mH/m，為，為一常數(shù)。一常數(shù)。4.2 4.2 磁場(chǎng)的主要物理磁場(chǎng)的主要物理量量注：注：相對(duì)磁導(dǎo)率只是一個(gè)比值。它表明在其他條相對(duì)磁導(dǎo)率只是一個(gè)比值。它表明在其他條件相同的情況下，媒介質(zhì)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度是真件相同的情況下，媒介質(zhì)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度是真空中磁感應(yīng)強(qiáng)度的多少倍?？罩写鸥袘?yīng)強(qiáng)度的多

12、少倍。 了了 解解 任一物質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空的磁導(dǎo)率的比值稱作任一物質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空的磁導(dǎo)率的比值稱作相對(duì)相對(duì)磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率，用，用 r r 表示，即：表示，即：r04.2 4.2 磁場(chǎng)的主要物理磁場(chǎng)的主要物理量量根據(jù)相對(duì)磁導(dǎo)率的大小，可把物質(zhì)分為三類：根據(jù)相對(duì)磁導(dǎo)率的大小，可把物質(zhì)分為三類：順磁物質(zhì)順磁物質(zhì)r r11。如空氣、鋁、鉻、鉑等。如空氣、鋁、鉻、鉑等。反磁物質(zhì)反磁物質(zhì)r r11。如氫、銅等。如氫、銅等。鐵磁物質(zhì)鐵磁物質(zhì)r r1 1，其可達(dá)幾百甚至數(shù)萬以上，且，其可達(dá)幾百甚至數(shù)萬以上，且 不是一個(gè)常數(shù)。如鐵、鈷、鎳、硅鋼、不是一個(gè)常數(shù)。如鐵、鈷、鎳、硅鋼、 坡莫合金、鐵氧體等。坡莫合金、

13、鐵氧體等。 了了 解解 4.2 4.2 磁場(chǎng)的主要物理磁場(chǎng)的主要物理量量七、磁場(chǎng)強(qiáng)度00NIBl式中式中 B B0 0 通電線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度，通電線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度，T T； 0 0真空的磁導(dǎo)率，真空的磁導(dǎo)率，H/mH/m； N N 線圈的匝數(shù)；線圈的匝數(shù)； L L 線圈的長度，線圈的長度，mm； I I 線圈中的電流，線圈中的電流，A A。 在真空中，通電線圈磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與在真空中，通電線圈磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與線圈線圈的匝數(shù)的匝數(shù)、線圈長度線圈長度及及電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度有關(guān)。有關(guān)。4.2 4.2 磁場(chǎng)的主要物理磁場(chǎng)的主要物理量量0rNINIBll 磁感應(yīng)強(qiáng)度與媒介質(zhì)的磁導(dǎo)率有關(guān)。 當(dāng)把圓環(huán)線圈

14、從真空中取出，并在其中放入相當(dāng)把圓環(huán)線圈從真空中取出，并在其中放入相對(duì)磁導(dǎo)率為對(duì)磁導(dǎo)率為rr的媒介質(zhì)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度將是真的媒介質(zhì)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度將是真空中的空中的rr倍，即：倍，即： 4.2 4.2 磁場(chǎng)的主要物理磁場(chǎng)的主要物理量量BH00NIBlBNIHl 該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B B與媒介質(zhì)磁導(dǎo)率與媒介質(zhì)磁導(dǎo)率 的比值即的比值即為磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，用為磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，用H H表示，即：表示，即：將將 帶入可得帶入可得磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位為磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位為A/m。4.2 4.2 磁場(chǎng)的主要物理磁場(chǎng)的主要物理量量 表明，在一定電流值下，同一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度不表明，在一定電流值下，同一點(diǎn)

15、的磁場(chǎng)強(qiáng)度不因磁場(chǎng)媒介質(zhì)的不同而改變。因磁場(chǎng)媒介質(zhì)的不同而改變。 磁場(chǎng)強(qiáng)度也是一個(gè)矢量，在均勻媒介質(zhì)中，磁場(chǎng)強(qiáng)度也是一個(gè)矢量，在均勻媒介質(zhì)中，它的方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。它的方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。小結(jié)小結(jié)磁磁場(chǎng)場(chǎng)磁性磁性磁體磁體磁極磁極磁感線磁感線磁場(chǎng)磁場(chǎng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)右手螺旋定則小結(jié)小結(jié)物物理理量量磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通磁通磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度作作 業(yè)業(yè)習(xí)題冊(cè)習(xí)題冊(cè)P41P41：一、一、3 3、5 5、7 7；二、二、2 2、3 3；三、三、1 1、2 2； P42 P42：一、一、1 1、4 4、5 5；二、二、2 2、3 3；2. 2. 預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)4.3

16、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用磁場(chǎng)對(duì)電流的作用。4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用通電導(dǎo)體周圍有磁場(chǎng)，若把通電導(dǎo)體放入磁場(chǎng)，將產(chǎn)生什么現(xiàn)象?引入：4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用教學(xué)目標(biāo)u 掌握磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力公式掌握磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力公式；u 會(huì)用左手定則判斷通電直導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)的會(huì)用左手定則判斷通電直導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)的受力方向。受力方向。 重點(diǎn)、難點(diǎn)u 用左手定則判斷通電直導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)的受力方向用左手定則判斷通電直導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)的受力方向。4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用一、磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)體的作用通常把通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力通常把通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的力稱為稱為

17、電磁力電磁力，也稱，也稱安培力安培力。1. 電磁力電磁力4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用通電直導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)的受力方向可用通電直導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)的受力方向可用左手定則左手定則來判斷。來判斷。2. 左手定則左手定則 伸開左手，磁伸開左手，磁感線垂直穿過手心，感線垂直穿過手心，四指指向電流方向，四指指向電流方向，則拇指所指方向就則拇指所指方向就是導(dǎo)體受力方向。是導(dǎo)體受力方向。4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用例、垂直放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線如圖放置，并例、垂直放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線如圖放置，并已標(biāo)明電流強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力三個(gè)量已標(biāo)明電流強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力三個(gè)量中的其中

18、兩個(gè)物理量的方向，試標(biāo)出第三個(gè)物中的其中兩個(gè)物理量的方向，試標(biāo)出第三個(gè)物理量的方向。理量的方向。BFIFIB4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用B【例題例題】垂直放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線如圖放置，垂直放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線如圖放置，并已標(biāo)明電流強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力三個(gè)并已標(biāo)明電流強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培力三個(gè)量中的其中兩個(gè)物理量的方向，試標(biāo)出第三個(gè)量中的其中兩個(gè)物理量的方向，試標(biāo)出第三個(gè)物理量的方向。物理量的方向。FBF4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用3. 電磁力電磁力F的大小的大小 當(dāng)導(dǎo)體當(dāng)導(dǎo)體垂直垂直于磁場(chǎng)方向放置時(shí)，導(dǎo)體所受的于磁場(chǎng)方向放置時(shí)，導(dǎo)體所受的電磁力與導(dǎo)

19、體電流電磁力與導(dǎo)體電流I、導(dǎo)體的有效長度、導(dǎo)體的有效長度L及磁感及磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)強(qiáng)度B成正比。成正比。FILBB與與L垂直時(shí)：垂直時(shí)：LB動(dòng)畫：計(jì)算電磁力的大小動(dòng)畫：計(jì)算電磁力的大小B = F/Il4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用B與與L不垂直時(shí)：不垂直時(shí)：如果電流方向與磁場(chǎng)方如果電流方向與磁場(chǎng)方向不垂直，而是有向不垂直，而是有一一個(gè)夾角個(gè)夾角，這時(shí)通電導(dǎo)，這時(shí)通電導(dǎo)線的有效長度為線的有效長度為lsin。電磁力的計(jì)算式變。電磁力的計(jì)算式變?yōu)闉椋?F = BIlsin4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用【例題例題】在均勻磁場(chǎng)中，有一根導(dǎo)線與磁力在均勻磁場(chǎng)中，有一根導(dǎo)線與

20、磁力線垂直，導(dǎo)線長線垂直，導(dǎo)線長0.10.1米，導(dǎo)線中通有電流米，導(dǎo)線中通有電流1 1安安培，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是培，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是2T,2T,導(dǎo)線受的磁場(chǎng)力導(dǎo)線受的磁場(chǎng)力是多少？是多少？【例題例題】在均勻磁場(chǎng)中，有一根導(dǎo)線與磁力在均勻磁場(chǎng)中，有一根導(dǎo)線與磁力線垂直，導(dǎo)線長線垂直，導(dǎo)線長1 1米，導(dǎo)線中通有電流米，導(dǎo)線中通有電流2 2安培，安培，若導(dǎo)線受力為若導(dǎo)線受力為4 4牛，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多牛，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多少？少？ 4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用【例題例題】勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置一導(dǎo)體的長度勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置一導(dǎo)體的長度L=0.8L=0.8米米, ,導(dǎo)導(dǎo)體電流體電流

21、I=12I=12安安, ,它與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向成它與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向成30300 0的角的角, , 導(dǎo)體所受的電磁力為導(dǎo)體所受的電磁力為2.42.4牛牛, ,試求試求: :磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B B及導(dǎo)及導(dǎo)體與磁感應(yīng)強(qiáng)度體與磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的方向成的方向成60600 0的角導(dǎo)體的所受到的的角導(dǎo)體的所受到的電磁力。電磁力。4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用二、通電平行直導(dǎo)線間的作用 兩條相距較近且相互平行的直導(dǎo)線，當(dāng)通兩條相距較近且相互平行的直導(dǎo)線，當(dāng)通以相同方向的電流時(shí)，它們相互吸引（左以相同方向的電流時(shí)，它們相互吸引（左圖）；當(dāng)通以相反方向的電流時(shí)，它們相互圖）；當(dāng)通以相反方向

22、的電流時(shí)，它們相互排斥（右圖）。排斥（右圖）。 動(dòng)畫動(dòng)畫4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用 判斷受力時(shí)，可以用右手螺旋法則判斷判斷受力時(shí)，可以用右手螺旋法則判斷每個(gè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，再用左手定則判斷另每個(gè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，再用左手定則判斷另一個(gè)電流在這個(gè)磁場(chǎng)中所受電磁力的方向。一個(gè)電流在這個(gè)磁場(chǎng)中所受電磁力的方向。 發(fā)電廠或變電所的母線排就是這種互相平發(fā)電廠或變電所的母線排就是這種互相平行的載流直導(dǎo)體，為了使母線不致因短路時(shí)所產(chǎn)行的載流直導(dǎo)體，為了使母線不致因短路時(shí)所產(chǎn)生的巨大電磁力作用而受到破壞，所以每間隔一生的巨大電磁力作用而受到破壞，所以每間隔一定間距就安裝一個(gè)絕緣支柱

23、，以平衡電磁力定間距就安裝一個(gè)絕緣支柱，以平衡電磁力。 4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用三、磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用磁場(chǎng)對(duì)通電矩形線圈的作用是電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)對(duì)通電矩形線圈的作用是電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的基本原理。旋轉(zhuǎn)的基本原理。 在均勻磁場(chǎng)中放入一在均勻磁場(chǎng)中放入一個(gè)線圈，當(dāng)給線圈通入電個(gè)線圈，當(dāng)給線圈通入電流時(shí)，它就會(huì)在電磁力的流時(shí)，它就會(huì)在電磁力的作用下旋轉(zhuǎn)起來。作用下旋轉(zhuǎn)起來。電刷電刷換向器換向器 當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí)，線圈在當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí)，線圈在N極一側(cè)的部極一側(cè)的部分所受電磁力向下，在分所受電磁力向下，在S極一側(cè)的部分所受電磁力極一側(cè)的部分所受電磁力向上，線圈按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)

24、動(dòng)，這時(shí)線圈所產(chǎn)生向上，線圈按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)線圈所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩最大。當(dāng)線圈平面與磁感線垂直時(shí)，電磁的轉(zhuǎn)矩最大。當(dāng)線圈平面與磁感線垂直時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩為零，但線圈仍靠慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。通過換向轉(zhuǎn)矩為零，但線圈仍靠慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。通過換向器的作用，與電源負(fù)極相連的電刷器的作用，與電源負(fù)極相連的電刷A始終與轉(zhuǎn)到始終與轉(zhuǎn)到N極一側(cè)的導(dǎo)線相連，電流方向恒為由極一側(cè)的導(dǎo)線相連，電流方向恒為由A流出線圈；流出線圈；與電源正極相連的電刷與電源正極相連的電刷B始終與轉(zhuǎn)到始終與轉(zhuǎn)到S極一側(cè)的導(dǎo)極一側(cè)的導(dǎo)線相連，電流方向恒為由線相連，電流方向恒為由B流入線圈。因此，線圈流入線圈。因此，線圈始終能按順時(shí)針方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。始終

25、能按順時(shí)針方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。 原原 理理 4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用小結(jié)磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電對(duì)電流的流的作用作用磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)體的作用磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)體的作用通電平行直導(dǎo)線間的作用通電平行直導(dǎo)線間的作用磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用作作 業(yè)業(yè)1. 1. 習(xí)題冊(cè)習(xí)題冊(cè)P44P44：一、一、1 1、2 2、3 3；二、二、1 1、2 2、3 3； P45 P45：四、四、1 1；2. 2. 預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)。4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)電流電流磁場(chǎng)磁場(chǎng)奧斯特實(shí)驗(yàn)奧斯

26、特實(shí)驗(yàn)4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)他經(jīng)過十年堅(jiān)持不懈的他經(jīng)過十年堅(jiān)持不懈的努力，才發(fā)現(xiàn)了電磁感努力，才發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。這一現(xiàn)象的發(fā)應(yīng)現(xiàn)象。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了電和磁現(xiàn)進(jìn)一步揭示了電和磁之間的聯(lián)系，導(dǎo)致了發(fā)之間的聯(lián)系，導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)的發(fā)明，開辟了電電機(jī)的發(fā)明，開辟了電的時(shí)代，所以電磁感應(yīng)的時(shí)代，所以電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義。的意義。4.3 4.3 磁場(chǎng)對(duì)電流的作磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用教學(xué)目標(biāo)u 掌握磁場(chǎng)力公式掌握磁場(chǎng)力公式；u 會(huì)判斷導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)的受力方向。會(huì)判斷導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)的受力方向。 重點(diǎn)、難點(diǎn)u 用左手方向。用左手方向。4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)

27、現(xiàn)象：現(xiàn)象：磁鐵插入或撥出閉合線圈時(shí)，回路產(chǎn)生磁鐵插入或撥出閉合線圈時(shí)，回路產(chǎn)生電流；電流；2線圈線圈4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)現(xiàn)象：現(xiàn)象：導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)在回路中產(chǎn)生電流；導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)在回路中產(chǎn)生電流； 導(dǎo)體平行于磁感線運(yùn)動(dòng)，回路中不產(chǎn)生電流。導(dǎo)體平行于磁感線運(yùn)動(dòng)，回路中不產(chǎn)生電流。1導(dǎo)體導(dǎo)體.4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，稱為利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，稱為。 產(chǎn)生感應(yīng)電流的電動(dòng)勢(shì)稱為產(chǎn)生感應(yīng)電流的電動(dòng)勢(shì)稱為。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流稱為在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流稱為。一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1. 基本概念基本概念4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng) 02.

28、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)思考：思考： 只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化，線圈中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；有感應(yīng)只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化，線圈中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就一定有感應(yīng)電流嗎？電動(dòng)勢(shì)就一定有感應(yīng)電流嗎？4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)說明：只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，無論電說明：只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，無論電路是否閉合，都會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；而只有回路是閉合路是否閉合，都會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；而只有回路是閉合的時(shí)候，回路中才會(huì)有感應(yīng)電流。的時(shí)候，回路中才會(huì)有感應(yīng)電流。4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)思考二：思考二： 只要穿過線圈

29、平面的磁通量發(fā)生變化，線圈中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化，線圈中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì), ,那感應(yīng)電那感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向該如何判斷呢？動(dòng)勢(shì)的方向該如何判斷呢？4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)二、楞次定律4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)原磁通原磁通增加增加感應(yīng)磁通感應(yīng)磁通阻礙增加阻礙增加兩磁通方向兩磁通方向相反相反減少減少阻礙減少阻礙減少相同相同原磁通方向原磁通方向原磁通變化原磁通變化感應(yīng)磁通的方向感應(yīng)磁通的方向感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電勢(shì)或感應(yīng)電流運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電勢(shì)或感應(yīng)電流4.5 4.5 電磁感應(yīng)電

30、磁感應(yīng)應(yīng)用楞次定律的關(guān)鍵應(yīng)用楞次定律的關(guān)鍵: 二、二、 理解兩個(gè)磁場(chǎng)的理解兩個(gè)磁場(chǎng)的“阻礙阻礙”關(guān)系概括關(guān)系概括為：為： “增反減同增反減同”四個(gè)字 一一 、正確區(qū)分涉及的兩個(gè)磁場(chǎng)：、正確區(qū)分涉及的兩個(gè)磁場(chǎng)： 引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng) 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)課題二：課題二： 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小該如何計(jì)算呢？產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小該如何計(jì)算呢？4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng) 線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈中磁通的變化率成正比。線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈中磁通的變化率成正比。 te若有若有N N匝線圈，則匝線圈，則tNet磁通量磁通量

31、磁通量的變化量磁通量的變化量磁通量的變化率磁通量的變化率三、法拉第電磁感應(yīng)定律4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)例題例題1：有一單匝線圈，在有一單匝線圈，在0.5 s0.5 s時(shí)間內(nèi)，線圈的磁通增加了時(shí)間內(nèi)，線圈的磁通增加了20Wb20Wb，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為多少？則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為多少？分析：分析：20Wbt0.5 s解：解：VVte405 . 0204.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)例題例題1：有一單匝線圈，在有一單匝線圈，在0.5 s0.5 s時(shí)間內(nèi)，線圈的磁通增加了時(shí)間內(nèi)，線圈的磁通增加了20Wb20Wb，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為多少？則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)

32、電動(dòng)勢(shì)的大小為多少？分析：分析：20Wbt0.5 s解：解：VVte405 . 0204.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)LBVBAdB解：解：（1 1）導(dǎo)體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)）導(dǎo)體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電回路中磁通將增加，導(dǎo)電回路中磁通將增加，導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向是體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向是B B 端為正，端為正，A A端為負(fù)。端為負(fù)。（2 2）設(shè)導(dǎo)體在）設(shè)導(dǎo)體在t t時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi)向左移距離為向左移距離為d d，則導(dǎo)電回，則導(dǎo)電回路中磁通的變化量為路中磁通的變化量為tBLvBLdSB所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)BLvttBLvte 是法拉第電磁感應(yīng)定律的特殊形式。是法拉第電磁感應(yīng)定律的特殊形式。BLve 4.

33、5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng) 伸開右手，磁力線垂直穿過手心，拇指指伸開右手，磁力線垂直穿過手心，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，則四指所指的方向便是感應(yīng)向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，則四指所指的方向便是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流的方向。電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流的方向。LBVBBA 1. 右手定則右手定則4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)LBVBAdB 2. 是法拉第電磁感應(yīng)定律的特殊形式。是法拉第電磁感應(yīng)定律的特殊形式。BLve 4.5 4.5 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)四、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用 發(fā)電機(jī)就是應(yīng)用導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)就是應(yīng)用導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原理發(fā)電的，實(shí)際應(yīng)用中，將導(dǎo)線做成線圈，勢(shì)的原理發(fā)電的，實(shí)際應(yīng)用中

34、，將導(dǎo)線做成線圈，使其在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，從而得到連續(xù)的電流。使其在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，從而得到連續(xù)的電流。動(dòng)畫：正弦交流電的產(chǎn)生動(dòng)畫：正弦交流電的產(chǎn)生小結(jié)小結(jié)串并聯(lián)概念概念特點(diǎn)特點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用電池串并電池串并作作 業(yè)業(yè)1. 1. 習(xí)題冊(cè)習(xí)題冊(cè)P13P13：一、一、3 3、4 4、5 5；二、二、3 3； P17 P17：一、一、3 3、4 4；二、二、1 1、4 4；三、三、2 2；2. 2. 預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)2.3 混聯(lián)電路混聯(lián)電路。4.6 4.6 自感自感 電路電路1 1開關(guān)合上瞬間開關(guān)合上瞬間燈燈 A A立即正常發(fā)光，立即正常發(fā)光，燈燈B B逐漸變亮逐漸變亮。 電路電路2 2開關(guān)斷開瞬間，開關(guān)斷開瞬間，燈猛然亮

35、一下，然后熄滅。燈猛然亮一下，然后熄滅。4.6 4.6 自感自感演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)1 當(dāng)開關(guān)閉合瞬間，通當(dāng)開關(guān)閉合瞬間，通過線圈的電流發(fā)生變化。過線圈的電流發(fā)生變化。根據(jù)電磁感應(yīng)，變化的電根據(jù)電磁感應(yīng)，變化的電流在線圈中產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)流在線圈中產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)。解釋：解釋：4.6 4.6 自感自感LEKI演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)2 當(dāng)開關(guān)閉合瞬間，通當(dāng)開關(guān)閉合瞬間，通過線圈的電流發(fā)生變化。過線圈的電流發(fā)生變化。根據(jù)電磁感應(yīng)，變化的電根據(jù)電磁感應(yīng)，變化的電流在線圈中產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)流在線圈中產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)。解釋：解釋：4.6 4.6 自感自感一、自感現(xiàn)象由于流過線圈本身的電流發(fā)生變化由于流

36、過線圈本身的電流發(fā)生變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)自感現(xiàn)象象，簡稱，簡稱自感自感。 在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為自自感電動(dòng)勢(shì)感電動(dòng)勢(shì)，用，用eL表示，自感電流用表示，自感電流用iL表示。表示。概念4.6 4.6 自感自感二、自感系數(shù)自感電流產(chǎn)生的磁通稱為自感電流產(chǎn)生的磁通稱為自感磁通自感磁通。一個(gè)線圈中通過單位電流所產(chǎn)生的自感磁一個(gè)線圈中通過單位電流所產(chǎn)生的自感磁通稱為通稱為自感系數(shù)自感系數(shù)（簡稱（簡稱電感電感），用），用L表示，即表示，即L的單位是亨利，用的單位是亨利，用H表示。常采用較小的表示。常采用較小的單位有毫亨單位有毫亨

37、(mH)和微亨（和微亨（H）。）。NLI4.6 4.6 自感自感 線圈的電感是由線圈本身的特性決定的線圈的電感是由線圈本身的特性決定的。線圈越長，單位長度上的匝數(shù)越多，截面積越。線圈越長，單位長度上的匝數(shù)越多，截面積越大，電感就越大。有鐵心的線圈，其電感要比空大，電感就越大。有鐵心的線圈，其電感要比空心線圈的電感大得多。心線圈的電感大得多。 有鐵心的線圈，其電感也不是一個(gè)常數(shù)有鐵心的線圈，其電感也不是一個(gè)常數(shù)，稱為，稱為非線性電感非線性電感。電感為常數(shù)的線圈稱為。電感為常數(shù)的線圈稱為線性線性電感電感。空心線圈當(dāng)其結(jié)構(gòu)一定時(shí)，可近似地看成?？招木€圈當(dāng)其結(jié)構(gòu)一定時(shí)，可近似地看成線性電感。線性電感。

38、 了了 解解 4.6 4.6 自感自感三、自感電動(dòng)勢(shì)由由N =LI，有有代入代入 ，可得，可得LeNtLIeLtN = L I4.6 4.6 自感自感2、方向：當(dāng)線圈中電流增大時(shí)、方向：當(dāng)線圈中電流增大時(shí) ，eL與電流反向；與電流反向； 當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，eL與電流同向。與電流同向。1、大?。号c線圈的電感量、大小：與線圈的電感量L和電流的變化率成正比。和電流的變化率成正比。 LIeLtI 減小減小ILILI 增大增大4.6 4.6 自感自感ILeLILeLI增大增大I增大增大4.6 4.6 自感自感ILeLILeLI減小減小I減小減小4.6 4.6 自感自感四、 RL電路

39、過渡過程電感線圈與電容器相似，都是電路中的儲(chǔ)能元件。電感線圈與電容器相似，都是電路中的儲(chǔ)能元件。 開關(guān)開關(guān)SASA剛剛閉合時(shí)，電流不可能一下子由剛剛閉合時(shí)，電流不可能一下子由零變到穩(wěn)定值，而是逐漸地增大；而當(dāng)切斷零變到穩(wěn)定值，而是逐漸地增大；而當(dāng)切斷電源時(shí)，電流也不是立即消失，而是逐漸減電源時(shí)，電流也不是立即消失，而是逐漸減小而消失。小而消失。4.6 4.6 自感自感 過渡過程的快慢與過渡過程的快慢與L L和和R R的數(shù)值有關(guān)，的數(shù)值有關(guān)，L L與與R R的比值稱為的比值稱為RLRL電路的時(shí)間常數(shù)，即：電路的時(shí)間常數(shù)，即： 越小，表明過渡過程越快。越小，表明過渡過程越快。 LR小結(jié)小結(jié)自自感感

40、自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象自感系數(shù)自感系數(shù)自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)RLRL電路過渡過程電路過渡過程4.6 4.6 自感自感電磁電磁感應(yīng)感應(yīng)現(xiàn)象現(xiàn)象自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象電磁電磁感應(yīng)感應(yīng)現(xiàn)象現(xiàn)象自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象按常見形式按常見形式互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象4.74.7 互感互感現(xiàn)象現(xiàn)象 開關(guān)合上瞬間，開關(guān)合上瞬間，檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。 分析：分析：開關(guān)閉合瞬間，開關(guān)閉合瞬間，線圈線圈1 1中發(fā)生了電流由中發(fā)生了電流由無到有的變化，因而在無到有的變化，因而在線圈線圈1 1中產(chǎn)生了變化的中產(chǎn)生了變化的磁場(chǎng)，其中一部分磁通磁場(chǎng)，其中一部分磁通穿過線圈穿過線圈2 2。線圈。線圈2 2由于由于有變化的磁場(chǎng)，便產(chǎn)生有變化的磁

41、場(chǎng)，便產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。線圈線圈1 1線圈線圈2 2實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一4.74.7 互感互感一、互感現(xiàn)象和互感電動(dòng)勢(shì) 由一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化而在另一線圈中產(chǎn)生電由一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化而在另一線圈中產(chǎn)生電磁感應(yīng)的現(xiàn)象稱為磁感應(yīng)的現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)象，簡稱互感?；ジ鞋F(xiàn)象，簡稱互感。1. 互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象4.74.7 互感互感由互感現(xiàn)象激起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由互感現(xiàn)象激起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 Me用用 表示表示12MieMt互感系數(shù)互感系數(shù)簡稱互感簡稱互感（1 1）物理意義：）物理意義：反映兩線圈產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)的反映兩線圈產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)的 能力的物理量。能力的物理量。（2 2）單位：）單位：亨利（

42、亨利（H H）2.互感電動(dòng)勢(shì)互感電動(dòng)勢(shì)4.74.7 互感互感互感電動(dòng)勢(shì)方向判斷：互感電動(dòng)勢(shì)方向判斷：楞次定律楞次定律 4.74.7 互感互感互感電動(dòng)勢(shì)方向判斷：互感電動(dòng)勢(shì)方向判斷：楞次定律楞次定律 -+原磁通原磁通互感磁通互感磁通eM-+自感磁通自感磁通4.74.7 互感互感二、互感線圈的同名端把由于線圈繞向一致而產(chǎn)把由于線圈繞向一致而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的極性始終生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的極性始終保持一致的端子稱為線圈保持一致的端子稱為線圈的同名端，用的同名端，用“ ”或或“ * ”表示。表示。12344.74.7 互感互感L1L2L3123456-+-+-+ 同名端：把由于線圈繞向一致而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的極性

43、始同名端：把由于線圈繞向一致而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的極性始終保持一致的端子稱為線圈的同名端。終保持一致的端子稱為線圈的同名端。4.74.7 互感互感舉例：如圖線圈舉例：如圖線圈1中的電流由中的電流由1端流進(jìn)并逐漸增大，判斷端流進(jìn)并逐漸增大，判斷線圈線圈2中的互感電動(dòng)勢(shì)方向。中的互感電動(dòng)勢(shì)方向。解：線圈解：線圈1 中電流增大，產(chǎn)生與電流方向相反的自感電勢(shì)，中電流增大，產(chǎn)生與電流方向相反的自感電勢(shì)，（方向向上），即（方向向上），即1端為正，因?yàn)槎藶檎?，因?yàn)?和和4是同名端，故是同名端，故4也為正，也為正，感應(yīng)電感應(yīng)電 動(dòng)勢(shì)方向向下。動(dòng)勢(shì)方向向下。i1234應(yīng)用：判斷互感電動(dòng)勢(shì)的極性。應(yīng)用：判斷互感電動(dòng)勢(shì)

44、的極性。eM4.74.7 互感互感1234 如圖線圈如圖線圈1中的電流由中的電流由2端流進(jìn)并逐漸增大，判斷線端流進(jìn)并逐漸增大，判斷線圈圈2中的互感電動(dòng)勢(shì)方向。中的互感電動(dòng)勢(shì)方向。eMii-+-4.74.7 互感互感三、互感應(yīng)用10kV330kV10kV380V4.74.7 互感互感發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)升壓升壓變壓器變壓器長距離輸長距離輸電線路電線路一次升高一次升高變電所變電所二次升高二次升高變電所變電所工廠工廠低壓低壓變電所變電所一般用戶一般用戶4.74.7 互感互感（一）變壓器的工作原理（一）變壓器的工作原理4.74.7 互感互感原線圈原線圈電電流電壓的輸流電壓的輸入端線圈。入端線圈。副線圈副線圈電

45、電流電壓的輸流電壓的輸出端線圈。出端線圈。（一）變壓器的工作原理（一）變壓器的工作原理4.74.7 互感互感1122UNkUN電壓與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系電壓與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系設(shè)副線圈開路，原設(shè)副線圈開路，原線圈通過交變電流線圈通過交變電流時(shí)原線圈兩端的交時(shí)原線圈兩端的交變電壓為變電壓為U1；副線；副線圈兩端的交變電壓圈兩端的交變電壓為為U2，則：，則： 式中式中k稱為稱為變壓比變壓比變壓器原線圈和副線圈兩端的變壓器原線圈和副線圈兩端的電壓之比等于它們的匝數(shù)之比電壓之比等于它們的匝數(shù)之比 4.74.7 互感互感1122UNkUN 當(dāng)副線圈匝數(shù)當(dāng)副線圈匝數(shù)N2大于原線圈匝數(shù)大于原線圈匝數(shù)N1時(shí)，則

46、副線圈時(shí)，則副線圈輸出的電壓比原線圈高，這種變壓器稱為輸出的電壓比原線圈高，這種變壓器稱為升壓變壓器。升壓變壓器。反之，副線圈匝數(shù)反之，副線圈匝數(shù)N2小于原線圈匝數(shù)小于原線圈匝數(shù)N1時(shí)，則變壓器時(shí)，則變壓器就是就是降壓變壓器。降壓變壓器。降壓變壓器的副線圈兩端電壓比原降壓變壓器的副線圈兩端電壓比原線圈的低。副線圈匝數(shù)線圈的低。副線圈匝數(shù)N2等于原線圈匝數(shù)等于原線圈匝數(shù)N1時(shí)，則變時(shí)，則變壓器就是隔離變壓器。壓器就是隔離變壓器。電壓與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系電壓與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系4.74.7 互感互感電流與線圈匝數(shù)之間的關(guān)電流與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系系1I2I12211ININk 變壓器在工作時(shí)原線圈和

47、副線圈的電流與它們的變壓器在工作時(shí)原線圈和副線圈的電流與它們的匝數(shù)成反比。匝數(shù)成反比。 設(shè)原線圈是的電設(shè)原線圈是的電流為流為I1；副線圈中的；副線圈中的電流為電流為I2。則：。則：4.74.7 互感互感1I2I12211ININk 可以采用升高電壓的辦法來減小電路里的電流強(qiáng)可以采用升高電壓的辦法來減小電路里的電流強(qiáng)度，從而達(dá)到減少電路里熱損耗的目的。度，從而達(dá)到減少電路里熱損耗的目的。 設(shè)原線圈是的電設(shè)原線圈是的電流為流為I I1 1；副線圈中的；副線圈中的電流為電流為I I2 2。則：。則：電流與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系電流與線圈匝數(shù)之間的關(guān)系小結(jié)互互感感互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象互感電動(dòng)勢(shì)互感電動(dòng)勢(shì)互感線

48、圈的同名端互感線圈的同名端4.7 4.7 互感互感互感應(yīng)用互感應(yīng)用作作 業(yè)業(yè)1. 1. 習(xí)題冊(cè)習(xí)題冊(cè)P13P13：一、一、3 3、4 4、5 5；二、二、3 3； P17 P17：一、一、3 3、4 4；二、二、1 1、4 4；三、三、2 2；2. 2. 預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)2.3 混聯(lián)電路混聯(lián)電路。補(bǔ)充內(nèi)容補(bǔ)充內(nèi)容4.84.8 磁路歐姆定律磁路歐姆定律一、磁路l 磁通所通過的路徑稱為磁通所通過的路徑稱為磁路磁路。分類：分類：無分支磁路無分支磁路和和有分支磁路有分支磁路。 上上圖圖a a和和b b為無分支磁路，為無分支磁路，c c為有分支磁路。為有分支磁路。 磁路中除鐵心外往往還有一小段非鐵磁材料，磁路中

49、除鐵心外往往還有一小段非鐵磁材料，例如空氣隙等。例如空氣隙等。 由于磁感線是連續(xù)的，所以通過無分支磁路各由于磁感線是連續(xù)的，所以通過無分支磁路各處橫截面的磁通是相等的。處橫截面的磁通是相等的。4.84.8 磁路歐姆定律磁路歐姆定律4.84.8 磁路歐姆定律磁路歐姆定律l 與電路比較，磁路的漏磁現(xiàn)象要比電路的漏電與電路比較，磁路的漏磁現(xiàn)象要比電路的漏電現(xiàn)象嚴(yán)重得多。全部在磁路內(nèi)部閉合的磁通稱主現(xiàn)象嚴(yán)重得多。全部在磁路內(nèi)部閉合的磁通稱主磁通，部分經(jīng)過磁路周圍物質(zhì)而自成回路的磁通磁通，部分經(jīng)過磁路周圍物質(zhì)而自成回路的磁通稱為漏磁通。稱為漏磁通。在漏磁不嚴(yán)重的情況下可在漏磁不嚴(yán)重的情況下可將其忽略，只

50、考慮主磁通。將其忽略，只考慮主磁通。4.84.8 磁路歐姆定律磁路歐姆定律二、磁路歐姆定律通電線圈的匝數(shù)越多，電流越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)，通電線圈的匝數(shù)越多，電流越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁通也就越多。我們把通過線圈的電流磁通也就越多。我們把通過線圈的電流I I和線圈和線圈匝數(shù)匝數(shù)N N的乘積稱為的乘積稱為磁動(dòng)勢(shì)磁動(dòng)勢(shì)，用，用F Fm m表示，即表示，即1. 磁動(dòng)勢(shì)磁動(dòng)勢(shì)Fm = NI單位：單位：A A4.84.8 磁路歐姆定律磁路歐姆定律mlRS2. 磁阻磁阻l 與電路比較，磁通通過磁路時(shí)所受到的阻礙作與電路比較，磁通通過磁路時(shí)所受到的阻礙作用稱為用稱為磁阻磁阻，用符號(hào)，用符號(hào)Rm表示。其公式為：表示。其公式

51、為：式中，式中，、l 、S的單位分別為的單位分別為H/m、m、m2，磁阻磁阻Rm的單位為的單位為H1。4.84.8 磁路歐姆定律磁路歐姆定律mmFR3. 磁路歐姆定律磁路歐姆定律l通過磁路的磁通與磁動(dòng)勢(shì)成正比，而與磁通過磁路的磁通與磁動(dòng)勢(shì)成正比，而與磁阻成反比，即：阻成反比，即：上式與電路的歐姆定律相似，故稱上式與電路的歐姆定律相似，故稱磁路歐姆定律磁路歐姆定律。由于鐵磁材料磁導(dǎo)率的非線性，磁阻由于鐵磁材料磁導(dǎo)率的非線性，磁阻R Rm m不是常數(shù)，不是常數(shù)，所以磁路歐姆定律只能對(duì)磁路作定性分析。所以磁路歐姆定律只能對(duì)磁路作定性分析。三、磁路與電路的比較磁磁 路路電電 路路磁動(dòng)勢(shì)磁動(dòng)勢(shì)Fm =

52、NI電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)E磁通磁通電流電流I 磁阻磁阻電阻電阻磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率電阻率電阻率 磁路歐姆定律磁路歐姆定律 電路歐姆定律電路歐姆定律mlRSlRSmmFREIR4.84.8 磁路歐姆定律磁路歐姆定律四、電磁鐵l 將螺線管緊密地套在一個(gè)鐵心上，就構(gòu)成了一將螺線管緊密地套在一個(gè)鐵心上，就構(gòu)成了一個(gè)電磁鐵。實(shí)際應(yīng)用的電磁鐵一般由個(gè)電磁鐵。實(shí)際應(yīng)用的電磁鐵一般由勵(lì)磁線圈勵(lì)磁線圈、鐵心鐵心、銜鐵銜鐵三個(gè)主要部分組成。三個(gè)主要部分組成。4.84.8 磁路歐姆定律磁路歐姆定律直流電磁鐵直流電磁鐵交流電磁鐵交流電磁鐵空氣隙對(duì)勵(lì)磁電流空氣隙對(duì)勵(lì)磁電流的影響的影響勵(lì)磁電流恒定不變，勵(lì)磁電流恒定不變，與空氣隙無關(guān)與空

53、氣隙無關(guān)勵(lì)磁電流隨空氣隙勵(lì)磁電流隨空氣隙的增大而增大的增大而增大磁滯損耗和磁滯損耗和渦流損耗渦流損耗無無有有吸力吸力恒定不變恒定不變脈動(dòng)變化脈動(dòng)變化鐵心結(jié)構(gòu)鐵心結(jié)構(gòu)由整塊鑄鋼或工程由整塊鑄鋼或工程純鐵制成純鐵制成由多層彼此絕緣的由多層彼此絕緣的硅鋼片疊成硅鋼片疊成直流電磁鐵和交流電磁鐵的主要區(qū)別小結(jié)磁磁路路歐歐姆姆定定律律磁路磁路磁路歐姆定律磁路歐姆定律磁路與電路比較磁路與電路比較電磁鐵電磁鐵4.84.8 磁路歐姆定律磁路歐姆定律二、電阻串聯(lián)電路的應(yīng)用2.1 2.1 串聯(lián)電串聯(lián)電路路（1 1）獲得較大阻值的電阻獲得較大阻值的電阻 （2 2）限制和調(diào)節(jié)電路中電流限制和調(diào)節(jié)電路中電流 2.1 2.

54、1 串聯(lián)電串聯(lián)電路路用一個(gè)滿刻度偏轉(zhuǎn)電流為50uA、電阻Rg為2k的表頭制成100V量程的直流電壓表，應(yīng)串聯(lián)多大的附加電阻Rf？解：(V)1 . 0105010263gggRIU(V)9 .991 . 0100fUgf699.9()1998(k)50 10URI Uf100V50uARgRfUg+例題例題三、電池的串聯(lián)l 當(dāng)用電器的額定電壓高于單個(gè)電池的當(dāng)用電器的額定電壓高于單個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，可以將多個(gè)電池串聯(lián)起來使電動(dòng)勢(shì)時(shí)，可以將多個(gè)電池串聯(lián)起來使用，稱用，稱串聯(lián)電池組串聯(lián)電池組。2.1 2.1 串聯(lián)電串聯(lián)電路路一、電阻的并聯(lián)1. 定義定義l 把多個(gè)元件并列地連接起來，由把多個(gè)元件并列地連

55、接起來，由同一電壓供電，就組成了同一電壓供電，就組成了并聯(lián)電路并聯(lián)電路。2.2 2.2 并聯(lián)電并聯(lián)電路路電阻的并聯(lián)電路 R1R2電路中通過各支路的電流與支路的阻值成反比。特點(diǎn)42.2 2.2 并聯(lián)電并聯(lián)電路路nnRIRIRIIR2211若已知和兩個(gè)電阻并聯(lián)，并聯(lián)電路的總電流若已知和兩個(gè)電阻并聯(lián)，并聯(lián)電路的總電流為為I I，可得分流公式如下：，可得分流公式如下： 二、電阻并聯(lián)電路的應(yīng)用2.2 2.2 并聯(lián)電并聯(lián)電路路（1 1）工作電壓相同的負(fù)載幾乎全是并聯(lián)。工作電壓相同的負(fù)載幾乎全是并聯(lián)。（2 2）獲得較小阻值的電阻。獲得較小阻值的電阻。三、電池的并聯(lián)l 當(dāng)有些用電器需要電池能輸出較大的當(dāng)有些用

56、電器需要電池能輸出較大的電流，這時(shí)可用電流，這時(shí)可用并聯(lián)電池組并聯(lián)電池組。2.2 2.2 并聯(lián)電并聯(lián)電路路回顧引入：電阻的串聯(lián)電路電阻的并聯(lián)電路 一、電阻的混聯(lián)電路2.3 2.3 混聯(lián)電混聯(lián)電路路1. 定義定義l 電路中元件既有串聯(lián)又有并聯(lián)的電路中元件既有串聯(lián)又有并聯(lián)的連接方式稱為連接方式稱為混聯(lián)混聯(lián)。R R2 2R R3 3R R1 1A AB BR R2 2R R4 4R R1 1A AB BR R3 32.3 2.3 混聯(lián)電混聯(lián)電路路例題例題圖中 R1=R2=2， R3=3，R4=1,，試求A、B間的等效電阻 RAB。R R2 2R R4 4R R1 1A AB BR R3 3解題分析：

57、1. R1、R2串聯(lián)，等效電阻R12；2. R3、R4串聯(lián)，等效電阻R34；3. R12 、 R34串聯(lián)，等效電阻RAB。1212224RRR 34343 14RRR 123412342ABR RRRR 2.3 2.3 混聯(lián)電混聯(lián)電路路例題例題圖中R1 = R2 = R3 = 2，R4 = R5 = 4，試求A、B間的等效電阻RAB。 2.3 2.3 混聯(lián)電混聯(lián)電路路解：1. 按要求在原電路中標(biāo)出字母C，如下左圖所示。2. 將A、B、C各點(diǎn)沿水平方向排列，并將R1-R5依次填入相應(yīng)的字母之間。R1與R2串聯(lián)在A、C間，R3在B、C之間，R4在A、B之間，R5在A、C之間，即可畫出等效電路圖，如

58、上右圖所示。2.3 2.3 混聯(lián)電混聯(lián)電路路3.由等效電路可求出AB間的等效電阻，即：12121251251251253125312534AB125342244 42442244 4244RRRRRRRRRRRRRRRR 2.3 2.3 混聯(lián)電混聯(lián)電路路例題例題如圖所示，UAB=6V，R1=R2=R3=2，當(dāng)開關(guān)S1、 S2同時(shí)打開或同時(shí)合上時(shí)，求RAB和IAB。ABBAS1S2解：)(6)222(321ABRRRR(A)166ABABABRUIS1、 S2同時(shí)打開2.5 2.5 基爾霍夫定基爾霍夫定律律例題下圖電路中，I1= 2A，I2= -3A，I3 = -2A，試求I4。2.5 2.5

59、基爾霍夫定基爾霍夫定律律解：解：由基爾霍夫第一定律可知：由基爾霍夫第一定律可知：I I1 1I I2 2 + + I I3 3 I I4 4 = 0 = 0 代入已知值代入已知值 2 2（3 3）+ +（2 2）I I4 4 = 0 = 0 可得可得 I I4 4 = 3 A = 3 A 式中括號(hào)外正負(fù)號(hào)是由基爾霍夫第一定律根式中括號(hào)外正負(fù)號(hào)是由基爾霍夫第一定律根據(jù)電流的參考方向確定的，括號(hào)內(nèi)數(shù)字前的據(jù)電流的參考方向確定的，括號(hào)內(nèi)數(shù)字前的負(fù)號(hào)則是表示實(shí)際電流方向和參考方向相反。負(fù)號(hào)則是表示實(shí)際電流方向和參考方向相反。 電路中任意假定的閉合面（廣義節(jié)點(diǎn)），KCL定律仍然成立。3. 應(yīng)用推廣應(yīng)用推

60、廣2.5 2.5 基爾霍夫定基爾霍夫定律律應(yīng)用基爾霍夫第一定律可以列出應(yīng)用基爾霍夫第一定律可以列出上面三式相加得：上面三式相加得：IA = IAB-ICAIB = IBC-IABIC = ICA-IBCIAIBIC = 0或或 I = 0 2.5 2.5 基爾霍夫定基爾霍夫定律律流入此閉合面的電流恒等于流出該閉合面的電流。流入此閉合面的電流恒等于流出該閉合面的電流。 仿真2.5 2.5 基爾霍夫定基爾霍夫定律律II插孔有電壓，為何電器沒有電流？日常應(yīng)用日常應(yīng)用2.5 2.5 基爾霍夫定基爾霍夫定律律A電路B電路III = 0生活常識(shí)：電工維修時(shí)，要與地面絕緣，且盡量單手操作!日常應(yīng)用日常應(yīng)用2