电磁感应现象课件优秀课件

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电磁感应定律PPT课件

电磁感应定律PPT课件
21 B1 I1
12
互感电动势
N 221 M21I1
N112 M12 I2
21
M 21
dI1 dt
12
M 12
dI 2 dt
N1 N2
互感系数 M12 M 21 M
21 M
dI1 dt
12
M
dI 2 dt
.
21
例 11-11 在磁导率为 的均匀无限大的磁介质中,一
无限长直导线与一宽、长分别为b 和 l 的矩形线圈共
.
26
3 麦克斯韦方程组的积分形式
(Maxwell equations)

电场
LE
dl
S
B t
dS
变化磁场可以 激发涡旋电场
克 斯
S D dS qi i
电场是有源场
韦 方 程
H dl
L
(
s
jc
D ) t
ds
传导电流和 变化电场可 以激发磁场
组 磁场
B dS 0 S
I2
互感线圈周围没有铁磁质时其互感系数是常数,仅
取决于线圈的结构、相对位置和磁介质。
2
M
dI1 dt
1
M
dI2 dt
M、L的单位:H
.
30
五、磁场的能量
自感磁能:
Wm
1 LI 2
2
磁场能量密度:
wm
B2
2
1 H 2
2
1 BH 2
磁场的能量:
Wm V wmdV
.
31
六、麦克斯韦的电磁场理论
(D)电子受到洛伦兹力而减速。
a
[A ]
F洛
a

电磁感应现象的两类情况 课件

电磁感应现象的两类情况 课件

线圈平面,先后两次将线圈从同一位置匀速地
拉出有界磁场,第一次拉出时速度为 v1=v0, 图 4-5-8 第二次拉出时速度为 v2=2v0,前后两次拉出线圈的过程中,下
列说法错误的是
()
A.线圈中感应电流之比是 1∶2
B.线圈中产生的热量之比是 2∶1
C.沿运动方向作用在线框上的外力的功率之比为 1∶2
(3)导体棒受到的安培力
F=BIl=(B0+kx)Il=0.4(1+x) 安培力随位置线性变化,则安培力做功
WF=12[B0+(B0+kx)]Ilx
代入数据得 WF=1.6 J。
答案:(1)2 A
2 (2)3 m/s
(3)1.6 J
电磁感应现象中的能量转化与守恒
电磁感应现象中的能量转化 (1)与感生电动势有关的电磁感应现象中,磁场能转化为电能, 若电路是纯电阻电路,转化过来的电能将全部转化为电阻的内能。 (2)与动生电动势有关的电磁感应现象中,通过克服安培力做 功,把机械能或其他形式的能转化为电能。克服安培力做多少功, 就产生多少电能。若电路是纯电阻电路,转化过来的电能也将全 部转化为电阻的内能。
而电阻 R 上产生的热量为 QR=R+R r Q 总
代入数据解得 QR=3.5 J。 答案:(1)6 m/s (2)3.5 J
图456
(1)回路中的电流; (2)金属棒在 x=2 m 处的速度; (3)金属棒从 x=0 运动到 x=2 m 过程中安培力做功的大小。 解析:(1)电阻上消耗的功率不变,即回路电流不变,在 x=0 处有 E=B0lv0=0.4 V,I=R+E r=2 A。 (2)由题意,磁感应强度 B=B0+kx 考虑到电流恒定,在 x=2 m 处有BR0+lvr0=B0R++kxrlv 得 v=23 m/s。

电磁感应现象及应用ppt课件

电磁感应现象及应用ppt课件
线圈远离时,穿过线圈的磁场变弱,磁通量减少,故有 感应电流。
当二者均不动,而导线中电流I逐渐增大或减少时,穿 过线圈平面的磁场增大或减小,磁通量增大或减小, 故有感应电流。
牛刀小试
5、把一个铜环放在匀强磁场中,使环的平面跟磁场方向垂直, 如图所示。如果使环沿着磁场的方向移动,则铜环中是否有感应 电流?为什么?如果磁场是不均匀的,如图所示,则铜环中是否 产生感应电流?为什么?



牛刀小试
2、如图,磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开(图甲), 然后放手,让线圈收缩(图乙)。线圈收缩时,其中是否有感应电流? 为什么?
有。收缩时,面积减小,磁通量减小,所以产生感应 电流
牛刀小试
3、如图所示,垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内,闭合线 圈由位置1穿过虚线框运动到位置2,线圈在运动过程中什么时 候有感应电流,什么时候没有感应电流?为什么?
实验三:模拟法拉第实验
开关和变阻器状态
线圈B中是否有电流
开关闭合瞬间

开关断开瞬间

开关闭合,滑动变阻器不动

开关闭合,迅速移动划片

感应电流的产生与哪个量有关? 变化的电流
探究感应电流产生的条件
切割磁感线
面积S变化
变化的磁场B
磁通量
变化的电流I
变化的磁场B
探究感应电流产生的条件
当穿过闭合导体回路的磁通量发 生变化时,闭合导体回路中就产 生感应电流。
不能;穿过铜环的磁通量不变
能;穿过铜环的磁通量发生变化
牛刀小试
6、某实验装置如图所示,在铁芯P上绕有两个线圈A和B,如果线圈 A中电流i与时间t的关系有甲、乙、丙、丁四种情况,则在这段时 间内,能在线圈B中产生感应电流的是( BCD )

电磁感应现象的两类情况 课件

电磁感应现象的两类情况  课件
由电荷的电场 静电力

导体中自由电 荷所受洛伦兹 力沿导体方向 的分力
感生电动势
动生电动势
回路中相当于电 处于变化磁场中 做切割磁感线运动的导
源的部分
的线圈部分

通常由右手定则判断,也 方向判断方法 由楞次定律判断
可由楞次定律判断
大小计算方法
由 E=nΔΔΦt 计算
通常由 E=Blvsinθ 计算, 也可由 E=nΔΔΦt 计算
3.感生电场可用电场线形象描述,但感生电场的电场 线是闭合曲线,所以感生电场又称为涡旋电场.这一点与 静电场不同,静电场的电场线不闭合.
4.感生电场可以对带电粒子做功,可使带电粒子加速 和偏转.
二、感生电动势与动生电动势的对比
感生电动势 动生电动势
产生原因
导体做切割磁 磁场的变化
感线运动
感生电场对自 移动电荷的非
3.感生电场的方向 磁场变化时,垂直磁场的闭合环形回路(可假定 存在)中 感应电流 的方向就表示感生电场的方向.
电磁感应现象中的洛伦兹力
1.成因:导体棒做切割磁感线,导体棒中的自由电荷 随棒一起定向运动,并因此受到 洛伦兹力.
2.动生电动势 (1)定义:如果感应电动势是由于 导体运动 产生的, 它也叫做动生电动势. (2)非静电力:动生电动势中,非静电力是洛伦兹力 沿 导体棒方向的分力.
势 E2=ΔΔΦt22=ΔΔBt22S,由 ΔB1=ΔB2,Δt2=2Δt1,故 E1=2E2, 由此可知,A 项正确.
答案:A
电磁感应中的能量转化与守恒
图中虚线为相邻两个匀强磁场区域 1 和 2 的边 界,两个区域的磁场方向相反且都垂直于纸面,磁感应强 度大小都为 B,两个区域的高度都为 L.一质量为 m、电阻 为 R、边长也为 L 的单匝矩形导线框 abcd,从磁场区域 上方某处竖直自由下落,ab 边

电磁感应现象及应用ppt课件

电磁感应现象及应用ppt课件
2.产生感应电流的条件
2.电磁感应现象产生的电流叫做 感应电流
二、探究感应电流的产生条件
1.实验观察 探究1:导体棒在磁场中运动是否产生电流
实验操作
导体棒静止 导体棒平行磁感
线运动 导体棒切割磁感
线运动
实验现象(有无电流 )
_无___ _无___
_有___
结论: 当闭合回路中部分导体切割磁感线时,电路中会产生感应电流。
产生感应电流的条件
• 分析下列各种情况,线圈有无感应电流产生? • 1 ) 向右平动(ad边还没有进入磁场)
有感应电流
• 2 ) 向上平动(ab边还没有离开磁场)
• 无3 感) 以应bc电边流为轴转动(ad边还没有转入磁场)
• 无4 感) 以应ab电边流为轴转动(转角不超过90°)
• 5 ) B=kt(k>0),且线框在图中位置不动
家用微波炉
家用微波炉把220V家用电,通过变压器增大电压,高压使 磁控管产生高频微波,高频微波再通过滤导管传送给搅拌器, 搅拌器使高频微波均匀分布在炉腔内。食物内的水分被高频微 波振动,产生热量,进而使食物加热。
日常变压器
变压器分为单相变 压器和三相变压器,右 图为单相变压器,主要 应用电磁感应原理,使 N1N2两线圈内的磁通量 发生改变,从而使线圈 内的电流发生改变。
安培未能足够重视这一转瞬即逝的实验现象,痛失 了一项重大的科学发现,原因何在?
这是因为他把分子电流假说看得极为重要,他完 全被自己的理论禁锢起来了。
解放思想,实事求是
法拉第发现的电磁感应使人们对电 和磁内在联系的认识更加完善,宣告 了电磁学作为一门统一学科的诞生, 为电磁学的发展作出了重大贡献。
1.利用磁场产生电流的现象叫电磁感 应现象

《电磁感应现象》课件

《电磁感应现象》课件

4. 分析结果
根据记录的数据,分析电磁感应 现象中产生的电动势大小和方向 与磁场变化的关系,验证法拉第 电磁感应定律。
5. 清理实验现场
实验结束后,关闭电源,拆解电 路,整理实验器材。
05
电磁感应现象的意义与影响
对现代电力工业的影响
发电
发电机利用电磁感应原理将机械 能转化为电能,为现代电力工业
提供源源不断的能源。
智能电网
智能电网的建设需要大量应用电磁感应技术,实 现高效、安全、可靠的电力传输和分配。
3
交通领域
未来交通工具如电动汽车、高速磁悬浮列车等将 大量应用电磁感应技术,提高运行效率和安全性 。
学生自我评估与反馈
学生应自我评估对本课程内容的掌握程度,是否理解了电磁感应现象的基本概念和法拉第电磁感应定律的原理 。
用于测量感应电流的大小 和方向。
导线
连接电源、线圈、电流计 和磁铁。
实验步骤与观察
2. 启动实验
打开电源,逐渐增加磁场强度或 改变磁场方向,观察灵敏电流计 的读数变化。
1. 连接电路
将电源、线圈、电流计和磁铁按 照电路图正确连接,确保线路接 触良好。
3. 记录数据
在实验过程中,记录不同磁场强 度和方向下,感应电流的大小和 方向变化。
输电
高压输电线路利用电磁感应原理 将电能高效地传输到各个角落,
满足人们的电力需求。
配电
配电系统利用电磁感应原理实现 电能的分配和管理,保障电力供
应的稳定性和可靠性。
对现代电子工业的影响
电子设备
各种电子设备如电视、电脑、手机等 都离不开电磁感应的应用,如变压器 、电感器等。
通信技术
无线通信和光纤通信技术利用电磁感 应原理实现信息的传输和处理,极大 地促进了现代电子工业的发展。

电磁感应优秀课件

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自感系数
电磁感应
对于一个任意的回路
L
d dt
d dI
dI dt
L
L
dI dt
L dΨ Ψ dI I
自感(系数)的物理意义:
① L dΨ Ψ dI I
在数值上等于回路中通过单位电流时, 通过自身回路所包围面积的磁通链数。
电磁感应

L
d
dt
d( LI ) L dI I dL
解: r R E涡 • dl L
B

dS
t
S
分布。 E
L E涡dl
S
B dS t
dB
R L E
d
t
E r
0
B E
E涡
2r
dB dt
r 2
E涡
r 2
dB dt
方向:逆时针
电磁感应
r R
L E涡 •
dl
S'
B t

dS
在圆柱体外,由于
l H • dl NI
H 2r NI
H NI 2r
I
R2 R1
B NI
2r
d
B

dS
NI
hdr
2r
h
r dr
电磁感应
d
B

dS
NI
hdr
2r
d
NIh 2
R2
R1
dr r
NIh ln( R2 )
2
R1
N N 2Ih ln( R2 )
2
R1
L
N 2h
ln(
R2
)
I 2
R1
电磁感应

电磁感应现象及应用-课件

电磁感应现象及应用-课件
摆动
不摆动
开关闭合,
滑动变阻器触片滑动
摆动
开关断开瞬间
摆动
实验结论: 磁铁插入和拔出的瞬间,螺线管中的
每一线圈都切割磁感线,有电流产生;磁铁停在
螺线管中时,没切割磁感线,无电流产生。
新知讲解
二、产生感应电流的条件
实验: 探究感应电流产生的条件
导体切割磁感线
改变了闭合电路在磁场中的面积
磁铁插入或拔出
中有没有感应电流? 为什么?






课堂练习
5.如图所示,把矩形闭合线圈放在匀强磁场中,线圈平面与磁感线平行,
下面能使线圈产生感应电流的是( C )
a



A. 线圈沿磁感线方向移动
B. 线圈沿垂直磁感线方向做移动
C. 线圈以ab边为轴匀速转动
D. 线圈以bc边为轴匀速转动

课堂小结
1.利用磁场产生电流的现象叫电磁感应, 产生的电流叫感应电流。
课堂练习
3.如图所示,磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开(图甲),然
后放手,让线圈收缩(图乙)。线圈收缩时,其中是否有感应电流? 为什么

课堂练习
4.矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近,线圈与导线在同一个平面内,
线圈的两个边与导线平行。在这个平面内,线圈远离导线移动时,线圈中有没
有感应电流? 线圈和导线都不动,当导线中的电流I逐渐增大或减小时,线圈
磁铁的运动情况
表针的摆动情况
插入瞬间
摆动
拔出瞬间
摆动
停在线圈中
不摆动
实验结论: 磁铁插入和拔出的瞬间,螺线管中的
每一线圈都切割磁感线,有电流产生;磁铁停在
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(5) 你有哪些方法让线框中没有电流?
发电机原理
课堂思考题2
返回
安培的遗憾
1821年,安培实验时,先将线圈与 伏打电堆接通,再把一根磁棒移近 铜环,在实验中没有观察到磁效应 1822年的实验装置与1821年相同, 不同的仅仅是用一个马蹄形的强磁 铁代替了磁棒。这一次却观察到了 铜环的偏转! 安培的解释:“如果不承认在铜环 中存在着可以形成运动电流的少量 铁的话,这个实验就无疑地证明了 感应能够产生电流。”
这是一个划时代的发现
法拉第心系“磁生电”:
探索规律 应用规律 曲折之路 课堂小结 退出课件
科学探究的基本方法
提出问题 猜想假设 制定计划与设计实验 进行实验与收集证据 分析与论证
评估 交流与合作
探索规律 应用规律 曲折之路 课堂小结 退出课件
不经历风雨,怎么见彩虹!
安培的遗憾 科拉顿的遗憾 法拉第的成功 他们失败的原因有哪些? 对你有何启示?

分析与论证
现象 条件
导线左右运动
实验1 导线静止不动
导线上下运动
有无 电流
有 无 无
产生电流 的条件
导线要做切割磁 感线运动
插入磁铁
实验2 静止不动
拔出磁铁
开关接通瞬间
实验3 开关断开瞬间
开关接通,滑片移动 开关接通,滑片不动



磁铁要沿着螺线 能
管轴线运动



有 有 有
小螺线管中的电 吗 流要发生变化 ?
导线上下运动
插入磁铁
实验2 静止不动
拔出磁铁
开关接通瞬间
实验3 开关断开瞬间
开关接通,滑片移动 开关接通,滑片不动
有无 电流
有 无 无
有 无 有
产生电流 的条件
导线要做切割磁 感线运动 (磁场中运动的 导体)
磁铁要沿着螺线 管轴线运动 (变化的磁场)


小螺线管中的电 流要发生变化
有 (变化的电流)
电磁感应现象课件优秀课件
法拉第(1791—1876)是英 国著名的物理学家、化学家。 他发现了电磁感应现象,提出 电场和磁场的概念。场的概念 对近代物理的发展的重大意义。
他家境贫寒,出身于铁匠 家庭,未受过系统的正规教育, 但却在众多领域中作出惊人成 就,堪称刻苦勤奋、探索真理、 不计个人名利的典范,对于青 少年富有教育意义。
探索规律
课堂小结
应用规律 曲折之路 课堂小结
1、本节课,你还有什么不清楚的? 还有什么想问的?
2、这堂课你最大的收获是什么?
退出课件
问题的提出
电磁 ? 返回
法拉第猜想
磁!电
猜一猜: 磁生电需要什么样的条件?
返回
制定计划与设计实验
磁电
想想议议: 1、实验中需要哪些器材? 2、在初中我们是怎样做实验的? 3、你还有其它的设计方案吗?
一、 划时代的发现
奥斯特在1820年发现的电流磁效应,使整个科学界受到了 极大的震动,它证实电现象与磁现象是有联系的。探究电与磁 关系的崭新领域,突然洞开在人们面前,激发了科学家们的探 索热情。一个接一个的新发现,象热浪一样冲击欧洲大陆,也 激励着英国的科学界。
电能生磁,磁能生电吗?
英国 科学家法拉第敏锐地觉察到,磁与电流之间 应该有联系。他在1822年的日记中写下了“由磁产生 电”的设想。他做了多次尝试,经历了一次次失败, 但他坚信电与磁有联系,经十年努力,终于发现磁能 生电。

二、描绘闭合电路磁场的物理量 ——磁通量
穿过某一闭合回路的磁感线的条数
探究实验1
认真观察,看看在电流表 偏转时,回路中到底什么 物理量发生了变化?
探究实验2
认真观察,看看在电流表 偏转时,回路中到底什么 物理量发生了变化?
探究实验3
认真观察,看看在电流表 偏转时,回路中到底什么 物理量发生了变化?
因此,他错过了真正发现电磁感应的机 遇!
返回
科拉顿的遗憾
返回

知识小结
产生电流 的条件:
穿过闭合回路的磁通量发生变化
电磁感应 由于磁通量的变化而产生电流的现象
感应电流 电磁感应现象中产生的电流。
返回
电磁感应现象的应用
电话机
漏电保护开关
磁悬浮列车
电磁炉
发电机
变压器
返回
返回
课堂思考题1
(4) 你还有哪些方法让线框中产生电流? (5)(4你) 你有还哪有些哪方些法方让法线让框线中框没中有产电生流电? 流?
认真观察,看看在 电流表偏转时,回 路中到底什么物理 量发生了变化?
分析与论证
现象 条件
导线左右运动
实验1 导线静止不动
导线上下运动
插入磁铁
实验2 静止不动
拔出磁铁
有无电流
有 无 无
产生电流 的条件
穿过闭合回

路的磁通量

发生变化

开关接通瞬间


实验3 开关断开瞬间

开关接通,滑片移动

开关接通,滑片不动
制定计划与设计实验
磁电
_
+
G
制定计划与设计实验
磁电
探究实验1
探究实验2
+G _
+G _
探究实验3
+G _
返回
进行实验,收集证据
分组实验,并认真填写实验记录表格
条件
现象
有无电流
产生电流的 条件
探究 实验1
探究 实验2
探究 实验3
试验一 实验二
分析与论证
现象 条件
导线左右运动
实验1 导线静止不动
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