2021-2022学年高二物理竞赛课件：电磁感应.pptx

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1、电磁感应电磁感应（1）在什么条件下，磁场才能产生电流？）在什么条件下，磁场才能产生电流？（2）感应电动势动生电动势、感生电动势。）感应电动势动生电动势、感生电动势。（3）自感、互感；）自感、互感；（4）电磁感应的应用。）电磁感应的应用。电电磁磁感感应应现现象象揭揭示示了了电电与与磁磁之之间间的的联联系系和和转转化化，为为人人类类获获取电能开辟了道路，引起了一场重大的工业和技术革命。取电能开辟了道路，引起了一场重大的工业和技术革命。电流电流磁场，磁场磁场，磁场电流？电流？(18221831)一、一、FaradayFaraday电磁感应定律电磁感应定律安培的分子电流假设：安培的分子电流假设：电与磁

2、是同一体，它们的同一性电与磁是同一体，它们的同一性在电流方面反映出来，即磁由电流产生。在电流方面反映出来，即磁由电流产生。Faraday认为电与磁是一对和谐的对称现象，若认为磁认为电与磁是一对和谐的对称现象，若认为磁 由电流产生，反而破坏了这种对称和谐，由电流产生，反而破坏了这种对称和谐，因而因而Faraday推理：推理：磁也可产生电流！磁也可产生电流！在什么条件下，磁场才能产生电流？在什么条件下，磁场才能产生电流？感应电动势感应电动势动生电动势、感生电动势。动生电动势、感生电动势。1831年夏，年夏，Faraday再次回到磁产生电的课题再次回到磁产生电的课题上来，终于获得突破，发现了期待已久

3、的电磁上来，终于获得突破，发现了期待已久的电磁感应现象。感应现象。1831年年8月月29日，日，Faraday改用磁铁插入和拉出。改用磁铁插入和拉出。发现电流表的指针偏转。发现电流表的指针偏转。1831年法拉第总结出以下五种情况都可产生感应电流：年法拉第总结出以下五种情况都可产生感应电流：变变化化着着的的电电流流，运运动动着着的的恒恒定定电电流流，在在磁磁场场中中运运动动着着的的导导体体，变化着的磁场，运动着的磁铁。变化着的磁场，运动着的磁铁。电磁感应电磁感应(Electromagnetic Induction)(Electromagnetic Induction)电磁感应的共同规律电磁感应的

4、共同规律当通过导体回路的当通过导体回路的磁通量随时间发生变磁通量随时间发生变化化时，回路中就有感应电动势产生，从时，回路中就有感应电动势产生，从而产生感应电流。而产生感应电流。磁场的变化磁场的变化导体回路在磁导体回路在磁场中运动场中运动回路中一部回路中一部分分导体在导体在磁磁场中作切割场中作切割磁力线运动磁力线运动磁通磁通量的量的变化变化感应电动势的大小感应电动势的大小:与磁通量变化的快慢有关，与磁通量变化的快慢有关，或者说与磁通随时间的变化率成正比。或者说与磁通随时间的变化率成正比。感应电动势的方向感应电动势的方向:总是企图由它产生的感应总是企图由它产生的感应电流建立一个附加磁通量，以阻碍引

5、起感应电电流建立一个附加磁通量，以阻碍引起感应电动势的那个磁通量的变化。动势的那个磁通量的变化。韦伯韦伯/秒秒注注 意意感应电动势比感应电流更本质，既使回路不闭合，感应电动势比感应电流更本质，既使回路不闭合，仍有感应电动势存在。仍有感应电动势存在。感应电动势产生的原因是磁通量的变化，与原来感应电动势产生的原因是磁通量的变化，与原来磁通量的大小无关。磁通量的大小无关。电动势的方向由楞次定理给出：电动势的方向由楞次定理给出：闭合回路中感应电流的方向，总是使得它所激闭合回路中感应电流的方向，总是使得它所激发的磁场来阻止引起磁感应电流的磁通量的变化。发的磁场来阻止引起磁感应电流的磁通量的变化。只要只要

6、dB/dt，dS/dt，dq q/dt不同时为零，总有不同时为零，总有e e。楞次定理的另一种表述楞次定理的另一种表述：当导体在磁场中运动时，导体中由于出现感当导体在磁场中运动时，导体中由于出现感应电流而受到的磁场力必然阻碍此导体的运动。应电流而受到的磁场力必然阻碍此导体的运动。阻阻碍碍的意思的意思：（1 1）磁通增加时，感应电流的磁通与原来磁通）磁通增加时，感应电流的磁通与原来磁通方向相反。方向相反。（2 2）磁通减少时，感应电流的磁通与原磁通方）磁通减少时，感应电流的磁通与原磁通方向相同。向相同。电磁感应现象：电磁感应现象：当穿过一个闭合导体回路的磁通量发生变当穿过一个闭合导体回路的磁通量

7、发生变化时（不论这种变化是由什么原因引起的），在导体回路中化时（不论这种变化是由什么原因引起的），在导体回路中就有感应电流产生。（就有感应电流产生。（感应电动势）感应电动势）2)当回路不闭合时，没有感应电流，仍存在感应电动势。当回路不闭合时，没有感应电流，仍存在感应电动势。1)回路只产生确定的感应电动势回路只产生确定的感应电动势电磁感应现象：电磁感应现象：当穿过一个闭合导体回路的磁通量发生变当穿过一个闭合导体回路的磁通量发生变化时，在导体回路中就有感应电动势产生。化时，在导体回路中就有感应电动势产生。楞次定理的实质：楞次定理的实质：能量守恒律能量守恒律p线圈中产生感应电流而产生焦耳线圈中产生感应电流而产生焦耳热，能量热，能量何来何来？感应电流的方向服从楞次定律是能量守恒感应电流的方向服从楞次定律是能量守恒和转化定律的必然结果和转化定律的必然结果