内容正文:
电磁感应现象
沂水县第四中学 赵德强
上节回顾
磁场从何而来
永磁铁:如条形磁铁、U形磁铁
通电导线与螺线管
如何描述磁场
磁感应强度B:大小、方向、单位
磁感线
磁体:N→S
磁场的作用
对通电导线的作用:F=BIL
对通电线圈产生旋转力矩
磁场的应用
航海、电动机、显像管、磁谱仪等
磁
场
磁通量Φ: Φ=BS
1800年,意大利物理学家伏达,制造了伏达电堆,使人类第一次获得了持续的电流。
1820年,丹麦物理学家、化学家奥斯特发现了电流对磁针的作用,揭示了电与磁之间的存在的相互关系。
想一想:
既然电流能产生磁场,那么利用磁场是否可以产生电流呢?
- +
演示实验:电流对磁针的作用
导体
开关
电源
滑动变阻器
小磁针
法拉第
1821年,英国物理学家法拉第评价奥斯特的发现:“他猛然打开了一个科学领域的大门,那里过去是一片黑暗,如今充满着光明。”
1822年,法拉第在他的日记里写到一定要实现“磁生电”的豪言壮语。
法拉第不成功的实验
法拉第在探索过程中,遇到了许多次的失败。法拉第说:“如果实验没有成功,只能说明我还不善于处置它。就算不能成功,也应该找出不能成功的原因来。”
有一段时间,法拉第将一个线圈一直随身携带,一有空就拿出来琢磨。
法拉第的线圈
法拉第的实验
定义:
置于磁场中的闭合电路因磁场的变化而在电路中产生电流的现象叫电磁感应现象。
由电磁感应而产生的电流叫做感应电流。
S
电磁感应现象一
电
流
计
磁铁N极
导轨
磁铁S极
导体
N
+ -
试验过程及现象
导线的动作
表针是否摆动
向右移动
导线不动
向左移动
实验结论
导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。
右手定则
导体做切割磁感线的运动时产生的感应电流的方向,可以用右手定则来判断。
右手定则:伸出右手,大拇指与四指在同一平面并大拇指与四指垂直。
磁感线穿过掌心
大拇指指向导体运动方向
四指为感应电流方向
B
I
v
例题:下图中能产生感应电流的是( )
B
v
(A)
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
(B)
B
(C)
(D)
v
A
A
v
v
B
B
其中B表示磁感应强度,v表示导线或线框运动的方向
B
电磁感应现象二
电
流
计
磁铁
线圈
+ —
S
N
试验过程及现象
磁铁动作
N极插入线圈
N极停在线圈中
N极从线圈抽出
S极插入线圈
S极停在线圈中
S极从线圈抽出
表针摆动方向
磁铁动作
表针摆动方向
实验结论
当条形磁铁插入或拔出螺线管时,有产生感应电流。
- +
电磁感应现象三
电
流
计
小
螺
线
管
大
螺
线
管
开关
电源
+ -
试验过程及现象
开关闭合
开关不动
开关打开
插入小螺线管
螺线管不动
拔出小螺线管
动作描述 表针是否摆动
实验结论
在开关闭合或关闭的瞬间,大螺线管中产生感应电流
通电螺线管在插入或拔出线圈时,大螺线管中产生感应电流。
实验现象归纳:
产生感应电流的条件
产生感应电流的原因
磁场中运动导体
变化的磁场
变化的电流
运动的磁体
磁通量发生变化
磁通量发生变化
磁通量发生变化
磁通量发生变化
实验一:现象分析
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × × × ×
B
当导体向右运动时,磁感应强度B未发生变化,导体所围成的回路所包含的面积S发生了变化,则磁通量Φ=BS也发生了变化
返回
电
流
计
导轨
导
体
+ -
S
磁铁不动,有磁感线穿过线圈
实验二:现象分析1
返回
磁通量不变
电
流
计
磁铁
线圈
+ -
实验二:现象分析2
磁铁插入线圈内,产生感应电流
磁通量变大
线圈
电
流
计
+