大学物理电磁感应资料ppt课件.ppt

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1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能 第八章第八章 电磁感应电磁感应电电磁磁1820？1824 法拉第法拉第“磁能否产生电磁能否产生电”1831 电磁感应现象电磁感应现象现代电力工业、电工和电子技术基础现代电力工业、电工和电子技术基础为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功

2、能充分发挥中小学图书室育人功能一、电磁感应现象一、电磁感应现象1 1、实验演示实验演示8-1、电磁感应定律、电磁感应定律为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2、实验演示、实验演示为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能L m变化变化 回路中产生

3、回路中产生Ii电磁感应电磁感应典型情形：典型情形：不变不变,回路变回路变(动生动生).回路不变回路不变,变变(感生感生).为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能二、电磁感应定律二、电磁感应定律三、三、楞次定律确定感应电流的方法楞次定律确定感应电流的方法为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中

4、小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能1、图示一无限长载流导线一侧放一矩形图示一无限长载流导线一侧放一矩形线圈，两者位于同一平面上。试画出下线圈，两者位于同一平面上。试画出下列情况下线圈中感应电流的方向列情况下线圈中感应电流的方向结果无感应无感应电流电流感应电流顺感应电流顺时针方向时针方向感应电流顺感应电流顺时针方向时针方向为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能1、洛仑兹力是产生动生电动势的非静电力、洛仑兹力是

5、产生动生电动势的非静电力8-2、动生电动势和、动生电动势和感生电动势感生电动势2、动生电动势的计算一、动生电动势一、动生电动势为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能例例8-1导体棒长为导体棒长为L,L,角速角速度为度为.若转轴在棒若转轴在棒的中点的中点,则整个棒上则整个棒上电动势的值为电动势的值为 ;若转轴在棒的端点若转轴在棒的端点,则整个棒上电动势则整个棒上电动势的值为的值为.r+drr为深入学习习近平新时代中国特色

6、社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能例例8-21m1mIAB已知已知 I=40A,v=2m/s,则金属杆则金属杆AB中的动生电动中的动生电动势势 i=,电势电势较高端为较高端为 .oXxx+dx为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能例题例题3 3、图示导线框平面与、图示导

7、线框平面与 垂垂 直，质量为直，质量为 ，长为，长为 的导线的导线 棒棒 。在。在 时，以时，以 运动，运动，求棒的速率与时间的函数关系求棒的速率与时间的函数关系为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能二、感生电动势感生电动势1、麦克斯韦假设变化磁场变化磁场非静电力非静电力感生电场感生电场感生电动势感生电动势为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精

8、神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能（2）静电场与感生电场比较静电场与感生电场比较静电荷静电荷静电场静电场电场线不闭合电场线不闭合变化磁场变化磁场感生电场感生电场电场线闭合电场线闭合非保守场（涡旋场）非保守场（涡旋场）保守场保守场（非静电场非静电场）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能思思考考题题1 1答案：答案：(D)(D)在感应电场中电磁感应定律可

9、写成在感应电场中电磁感应定律可写成式中为感应电场的电场强度式中为感应电场的电场强度,此式表明此式表明(A)(A)闭合曲线上处处相等闭合曲线上处处相等 (B)(B)感应电场是保守力场感应电场是保守力场.(C)(C)感应电场的电力线不是闭合曲线感应电场的电力线不是闭合曲线.(D)(D)在感应电场中不能像对静电场那样引在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念入电势的概念.为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2、感生电动

10、势的计算感生电动势的计算（1）感生电动势的表达式感生电动势的表达式（2）电磁感应定律电磁感应定律例题4、均匀磁场中，一面积均匀磁场中，一面积 为为 的的 匝线圈绕匝线圈绕 轴以角速轴以角速 度度 匀速转动。求线圈中感应匀速转动。求线圈中感应 电动势电动势为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能例题5、长直载流导线与矩形线长直载流导线与矩形线 框置于同一平面（图示）当载框置于同一平面（图示）当载 流导线通以电流流导线通以电

11、流 时，时，求矩形框中感应电动势的大小求矩形框中感应电动势的大小为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能例题6、半径为半径为 ，高为，高为 的铝圆盘，其电导的铝圆盘，其电导率为率为 。置于磁场。置于磁场 中，

12、磁场方向垂直盘面，中，磁场方向垂直盘面，若若 为一常数，为一常数，求盘内的感应电流求盘内的感应电流为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能例例7 在圆柱形空间内有一磁感应强度在圆柱形空间内有一磁感应强度为为B的均匀磁场，的均匀磁场，B的大小以速率的大小以速率dBdt变化，有一长度为变化，有一长度为l的金属棒先后放的金属棒先后放在磁场还的两个不同位置，则对应的感在磁场还的两个不同位置，则对应的感应电动势的大小关系为：应电动

13、势的大小关系为：为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能8.在圆柱形空间内有一磁感应强度为在圆柱形空间内有一磁感应强度为B的均匀磁的均匀磁场，场，B的大小以速率的大小以速率dBdt0变化，扇形导体回路变化，扇形导体回路OabcO垂直于磁场放置，且垂直于磁场放置，且O点位于轴线上，总电点位于轴线上，总电阻为阻为3R，OaOcabc3r，导线可视为均质。，导线可视为均质。（1）求各段导线的感应电动势；（）求各段导线的感应电动

14、势；（2）O，a，b，c中哪点电势高；（中哪点电势高；（3）如不放导体回路，能否说出）如不放导体回路，能否说出空间空间O，a，b，c中哪点电势高？中哪点电势高？为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能9 如图所示，一半径为如图所示，一半径为r2电荷线密度为电荷线密度为的均匀带电圆环，里边有一半径的均匀带电圆环，里边有一半径r1为总为总电阻为电阻为R的导体环，两环共面同心的导体环，两环共面同心(r2r1)，当大环以变角速度

15、，当大环以变角速度=(t)绕垂绕垂直于环面的中心轴旋转时，求小环中的直于环面的中心轴旋转时，求小环中的感应电流，其方向如何？感应电流，其方向如何？d/dt0,i0,顺时针顺时针d/dt0,逆时针逆时针为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能例题10、半径为半径为R的无限长实心圆柱导体载有电流，的无限长实心圆柱导体载有电流，并均匀分布在导体横截面上。一宽为并均匀分布在导体横截面上。一宽为R，长为，长为L的的距形回路（与导体

16、轴线同平面以速度距形回路（与导体轴线同平面以速度v向导体外运向导体外运动（设导体内有一很小的缝隙，但不影响电流及磁动（设导体内有一很小的缝隙，但不影响电流及磁场的分布）。设初始时刻距形回路与导体轴线重合。场的分布）。设初始时刻距形回路与导体轴线重合。求：（求：（1）t（tRv）时刻回路的感应电动势。）时刻回路的感应电动势。（2）回路中的的感应电动势改变方向的时刻。）回路中的的感应电动势改变方向的时刻。0,顺时针顺时针0常数）导线常数）导线 长长 为为 以速度以速度 水平向右运动，求任意时刻感水平向右运动，求任意时刻感应电动势的大小和方向。设应电动势的大小和方向。设 时时方向：（顺时针）为深入学

17、习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能7 如图，真空中两根平如图，真空中两根平行的无限长直导线相距行的无限长直导线相距为为b，通有等值、反向电，通有等值、反向电流流I，在它们决定的平面，在它们决定的平面内且在它们中间放置一内且在它们中间放置一宽为宽为L的的形支架，该支形支架，该支架由导线和电阻串联而架由导线和电阻串联而成，另一质量为成，另一质量为m的金属的金属杆杆de可在支架上无摩擦可在支架上无摩擦地滑动。将地滑动。将de从静

18、止释从静止释放，求放，求de所能达到的最所能达到的最大速度。大速度。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能8 图示一充电后的平行板电容器图示一充电后的平行板电容器,A板带板带正电正电,B板带负电板带负电.当将开关当将开关K合上放电时合上放电时,AB板之间的电场方向为板之间的电场方向为_,位位移电流的方向为移电流的方向为_.为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思

19、想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能讨论题讨论题 1、指出下列讨论的错误所在、指出下列讨论的错误所在（1）在均匀、稳定磁场中有一）在均匀、稳定磁场中有一 金属棒金属棒，若它若它在作切割磁力线的运动在作切割磁力线的运动，导线上各点一定存在导线上各点一定存在着非静电场着非静电场 ，因而一定有感应电动势因而一定有感应电动势（2）在均匀稳定磁场中有一圆形闭合线圈，）在均匀稳定磁场中有一圆形闭合线圈，今绕一直径转动，线圈内一定有感应电动势今绕一直径转动，线圈内一定有感应电动势（3）在随时间变化的磁场中）在随时间变化的磁场中

20、,如果没有导如果没有导 体体，肯定没有电流肯定没有电流。可以推出可以推出，无感生电场无感生电场。不一定不一定不一定不一定不对，变化磁场在其周围空间产生感生电场！不对，变化磁场在其周围空间产生感生电场！为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能 C 2.圆铜盘水平放置在均匀磁场中，圆铜盘水平放置在均匀磁场中，B 的方向的方向垂直盘面向上，当铜盘绕通过中心垂直于盘垂直盘面向上，当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时，面

21、的轴沿图示方向转动时，(A)铜盘上产生涡流，方向与铜盘转动方向相反；铜盘上产生涡流，方向与铜盘转动方向相反；(D)铜盘上有感应电流产生，铜盘中铜盘上有感应电流产生，铜盘中心处电势最高。心处电势最高。(C)铜盘上有感应电流产生，铜盘边缘处电铜盘上有感应电流产生，铜盘边缘处电势最高。势最高。(B)铜盘上产生涡流，方向与铜盘转动方向相同；铜盘上产生涡流，方向与铜盘转动方向相同；B为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能3、对于

22、单匝线圈由自感系数的定义式知、对于单匝线圈由自感系数的定义式知L=f fm/I,当线圈的几何形状、大小及周围介当线圈的几何形状、大小及周围介质分布不变，且无铁磁性物质时，若线圈质分布不变，且无铁磁性物质时，若线圈中的电流强度变小，则线圈的自感系数中的电流强度变小，则线圈的自感系数 L（A）变大，与电流成反比关系。）变大，与电流成反比关系。（C）变小。）变小。（D）不变。）不变。（B）变大，但与电流不成反比关系。）变大，但与电流不成反比关系。D 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大

23、会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能4、有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为相同，半径分别为r1和和r2，管中介质磁导率分别，管中介质磁导率分别为为1和和2，设，设r1:r2=1:2，1:2=2:1，当将两螺线，当将两螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L1:L2、磁能之比、磁能之比Wm1:Wm2分别为分别为:A)L1:L2=2:1 ,Wm1:Wm2=1:2 ,B)L1:L2=1:2 ,Wm1:Wm2=2:1 ,C)L1:L2=2:1,Wm1:Wm2=2:1 ,D)L1:L2=1:2 ,Wm1:Wm2=1:2 .D 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能 C