8-1电磁感应定律1PPT课件

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初中物理《电磁感应现象》 PPT课件 图文

初中物理《电磁感应现象》 PPT课件 图文

结论: 闭合线圈的一部分导体在磁场中做切 割磁感线时导体中产生电流,叫电磁
感应。所产生的电流叫做感应电流 产生感应 电流条件: 电路闭合;部分导体切割磁感线
能量 转化:
电流方 向的判 断:
机械能转化为电能
右手定则判断 感应电流方向
右手定则: 判断电流和 磁场关系
把右手放入磁场中,磁感线垂直进入手心,大拇指指向导线 运动方向,则四指所指方向为导线中感应电流的方向。
8–1 电磁感应现象
一、法拉第的发现
奥斯特发现通电直导 线周围存在磁场
电场能够产生磁场
磁场能 够产生 电场吗?
我坚信电与磁的关 系必须被推广,如 果电流能产生磁场, 磁场也一定能产生
电流!
法拉第(1791-1867)
???
实验探究:磁如何生电
将线圈放入磁场中:无电流
猜想与假设 线圈只有转动时才有电流,可 能与导体在线圈在磁场中的 运动有关
二、电磁感应的应用—发电机
工作原理: 电磁感应
彼此绝缘的两 个半圆环
能量转化: 机械能转化 电能
一对与电源 连接的电刷
构造:转子和定子
能够完成这一任务的装置叫做换向器
1 交流电:大小和方向发生周期性变化的电流叫 做交变电流,简称交流电。 2 频率:在交流电中,1s内完成周期性变化的次 数叫做频率,单位是赫兹(Hz)。
制定计划与设计实验
灵敏电 流计
实验装置图
灵敏电 流计
将磁铁的N、S极对调
序 磁场 运动 有无 偏转 号 方向 方向 电流 方向
1

2

3
无无
4
无无
5


6

7

电磁感应现象ppt课件

电磁感应现象ppt课件


清)
单 解
A. 发电机的基本原理是电磁感应
读 B. 发电机产生的感应电流大小和方向会周期性变化
C. 发电机在工作过程中机械能转化为电能
D. 此交流发电机的频率是 50 Hz
8.1 电磁感应现象
考 [解题思路] 点 清 单 解 读
8.1 电磁感应现象
考 [答案] D

清 方法点拨 发电机是利用电磁感应制成的。在发电机工作时,产生的感应电
8.1 电磁感应现象
命题点:
实 验 1. 实验原理(①____________)。
突 破
2. 实验方法(转换法、②________)。
3. 转换法的应用(通过③______________判断是否产生感应电流)。
4. 导体在磁场中运动时,灵敏电流表不偏转的原因:
(1)没有感应电流产生(④____________
/

8.1 电磁感应现象
前 预
1.(1)法拉第 (2)闭合 一部分 切割磁感线 感应电流 导体的运动方向
习 磁场方向
新 2.(1)电磁感应 (2)转子 定子

导 (3)机械 电

(4)大小 方向 交流电 50 Hz
第八章 电磁相互作用及应用
/
考 1. C 提示:使铜棒竖直向上或向下运动,铜棒没有切割磁感线,不会产生
单 解
流的大小和方向在周期性变化。发电机将机械能转化为电能。

8.1 电磁感应现象
易 ■易错点 对产生感应电流的条件不理解


例 用如图所示的装置探究电磁感应现象,下列操作使灵敏电流表指针发生
混 分
偏转的是 (

析 A. 保持磁体和导体 AB 静止

普通物理PPT课件8.1 电磁感应的基本定律

普通物理PPT课件8.1  电磁感应的基本定律

L

dm m o , 0时 当 dt 0
dm 0时 当m o, dt 0
8.1.3 楞次定律
定律:闭合回路中产生的感应电流的方向, 总是使得感应电流所激发的磁场阻碍引起感应 电流的磁通量的变化(增大或减小).
本质:感应电流取楞次定律规定的方向是 能量守恒和转换定律作用的必然结果.

S
例 如图所示,试证明在均匀磁场 B 中,面积 为 S ,匝数为 N 的任意形状的平面线圈,在以 角速度 绕垂直于 B 的轴线均匀转动时,线圈 中的感应电流按正弦规律变化: NBS I sin( t ) R 式中 是在计时起点( t 0 )线圈平面法线 en 与 B 之间的夹角,R为线圈的总电阻.
a I
R

N
N
N
S
法拉第电磁感应定律适用于任何闭合回路的感 应电动势的计算。 具体步骤:
1.计算闭合回路所在处的 B ;
2.取面元dS,计算通过面元dS的磁通量
d B dS BdS cos
3.计算通过闭合回路的磁通量 B dS 4. 利用
d 计算 (将 对t求导) dt
8.1.2 法拉第电磁感应定律
1.实验
2.定律 不论何种原因使通过回路面积的磁通量发 生变化时,回路中的感应电动势与磁通量对时 间的变化率成正比. dm dt 磁链 m Nm 1 d m 回路中感应电流的大小为 I R dt 3.感应电动势的方向
B
B
L

8.1 电磁感应的基本定律
8.1.1 电磁感应现象 8.1.2 法拉第电磁感应定律 8.1.3 楞次定律
8.1.1 电磁感应现象

《电磁感应定律应》课件

《电磁感应定律应》课件

1
自感和互感的应用
用于变压器、感应电动机等电路中,用于传递、转换或储存电能。
2
变压器的原理和应用
通过自感和互感作用,实现电压的升降。广泛应用于电力输配系统。
3
发电机的工作原理和应用
通过电磁感应定律将机械能转化为电能,广泛应用于发电站和动力设备中。
磁力线的概念及特征
• 磁力线是描述磁场分布的图形表示,它们总是从磁北极流向磁南极。 • 磁力线趋向于集中在有磁场物体附近,形成闭合回路或弧形。 • 磁力线之间距离越近,磁场强度越大。
磁性材料的分类及特性
磁体材料
铁、钴、镍等磁性物质,具有 显著的磁性。
顺磁材料与铁磁材料
顺磁材料被磁场吸引,但不保 持磁性;铁磁材料具有长久的 磁性。
抗磁材料
被磁场排斥,且磁性很弱。
磁的性质及表达方式
磁铁
具有一定磁性,可以吸引铁、镍、钴等物体。
磁场由Βιβλιοθήκη 体产生的具有磁性的物质周围的区域。
磁力
磁场对物体施加的力,可以使物体受力或运动。
磁学基本方程组的概念及应用
1
安培环路定理
描述了磁场中电流的分布和磁感应强度的关系。
2
高斯定理
描述了电荷分布和电场的关系。
3
法拉第电磁感应定律
描述了磁场和电流之间的相互作用关系。
《电磁感应定律应》PPT 课件
通过本PPT课件,带你深入了解电磁感应定律的应用。从定义到工作原理, 涵盖了各个方面,让你对这一重要概念有全面的了解。
电磁感应定律的定义
1 法拉第电磁感应定律
描述了磁场和电流之间的相互作用关系,给出了感应电动势和磁场变化率的定量关系。
2 楞次定律
规定了感应电流在电路中的方向,以保持电路中的能量守恒。

电磁感应知识PPT课件

电磁感应知识PPT课件
( AC ) A.P=2mgvsinθ B.P=3mgvsinθ
C.当导体棒速度达到v2时加速度大小为g2sinθ
D.在速度达到 2v 以后匀速运动的过程中,R 上产生的 焦耳热等于拉力所做的功
【解析】导体棒由静止释放,速度达到 v 时,回路中的
I2=RE=ΔRΔΦt=ΔRΔBSt =ΔΔBtπ2Rr2,因为 I1=I2,可得ΔΔBt =ωπB0,
C 选项正确.
*5.(2012 山东)如图所示,相距为 L 的 两条足够长的光滑平行金属导轨与水平
面的夹角为 θ,上端接有定值电阻 R, 匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度
为 B.将质量为 m 的导体棒由静止释放, 当速度达到 v 时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于 导轨向下的拉力,并保持拉力的功率恒为 P,导体棒最终以 2v 的速度匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不 计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为 g.下列选项正确的是
科目三考试 科目3实际道路考 试技巧、视频教程
科目四考试 科目四模拟考试题 C1 科目四仿真考试
*1.(2011海南)自然界的电、热和磁等现象都是相互联 系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡 献.下列说法正确的是( ACD )
【解析】由于零线、火线中电流方向相反,产生磁 场方向相反,所以家庭电路正常工作时,L2中的磁 通量为零,选项A正确;家庭电路短路和用电器增 多时均不会引起L2的磁通量的变化,选项B正确,C 错误;地面上的人接触火线发生触电时,线圈L1中 磁场变化引起L2中磁通量的变化,产生感应电流, 吸起K,切断家庭电路,选项D正确.
(1)电磁感应与力和运动结合的问题,研究方法与力学相 同,首先明确物理过程,正确地进行受力分析,这里应 特别注意伴随感应电流而产生的安培力:在匀强磁场中 匀速运动的导体受的安培力恒定,变速运动的导体受的 安培力也随速度(电流)变化.其次应用相应的规律求解: 匀速运动可用平衡条件求解,变速运动的瞬时速度可用 牛顿第二定律和运动学公式求解,变速运动的热量问题 一般用能量观点分析.

物理学(马文蔚)8-1

物理学(马文蔚)8-1

第八章 电磁感应 电磁场
§8-1
问题的提出
电磁感应定律
1831年法拉第
实验
电 流
产 生
磁 场
?
电磁感应
闭合回路
m 变化
产生
感应电流
1. 电磁感应现象
法拉第(Michael Faraday, 1791-1867) 英国物理学家和化学家, 电磁理论的创始人之一. 他创造性地提出场的思想, 最早引入磁场这一名称. 1831年发现电磁感应现象, 后又相继发现电解定律, 物质的抗磁性和顺磁性, 及光的偏振面在磁场中的 旋转.
d o R B l
Blx Φ BS
回路的感应电动势为:
a
i d Φ Bl d x Bl dt dt
b
矩形线圈,分别作如图所示的运动。 判断回路中是否有感应电流。
思 考





I

(a ) 0
(b) 0
(c )
0
(d ) 0
2 楞次定律(判断感应电流方向)
闭合回路中感应电流具有确定的方向, 它总是使感应电流所产生的穿过回路的磁 通量,去补偿或者反抗引起感应电流的磁 通量的变化。
0 I B 2r
I
dr
l
b
0 lI 0 sint b ln 2 a 0 lI 0 cost b dΦ i ln dt 2 a
a
r
法拉第电磁感应定律:
dΦ i dt
i 是回路中的 感应电动势
电动势i是非静电力作功!
Φ 的变化方式:
导体回路运动,B不变~~动生电动势 导体回路不动,B变化~~感生电动势

8-1法拉第电磁感应定律

8-1法拉第电磁感应定律
变化电场
变化磁场
相互依赖 激发 相互激发
不可分割的 统一的变化 电磁场
变化磁场
变化电场
• 重点
• 法拉第电磁感应定律 • 楞次定律 • 动生电动势和感生电动势
• 难点
• 动生电动势和感生电动势的计算
第一节
电磁感应定律
一、电磁感应现象
1.两类实验 ①
S N

K
§1. 电磁感应定律 / 二、电磁感应现象
法拉第上述两类实验归纳为:
当穿过闭合导体回路的磁通量发生变 化时,闭合导体回路中就会出现电流。这 种现象称之为电磁感应现象。所产生的电 流称为感应电流。回路中的电动势称为感 应电动势。
二、法拉第电磁感应定律
§1. 电磁感应定律 / 二、法拉第电磁感应定律
• 法拉第电磁感应定律
实验表明,当穿过导体回路的磁通量发生变 化时,回路中产生的感应电动势的大小与穿过闭合 回路的磁通量对时间的变化率成正比。 当采用国际单位制时,比例系数为 1,数学表 达式为:
例1: 如图所示, 长直通电导线周围置一矩 形线框,(1)若电流I = I0 cosωt;(2)若电流 不变I = I0, 矩形线框以速度v 水平向右运动; (3)若二者同时变。 求:三种情况下回路中 的感应电动势。 I
v
L
a
§1. 电磁感应定律 / 四、法拉第电磁感应定律应用例题1
b
设顺时针方向为回路绕行方向,t时刻穿过回路的磁通量为:
b
x
(2)
同样规定顺时针方向为回路绕行方向,t时刻穿过回路的磁通量为:
0 I 0 Ldx dm BdS 2x b t I0 L 0 m t d m dx 2x a t
0 I 0 L b t ln 2 a t

8.1 电磁感应现象优秀课件

8.1 电磁感应现象优秀课件

前后运动
磁体向上运动
S
导体棒不动, 磁体向右运动
电流表偏转方向是否一致?
S
S
N
N
N
导体向右运动
指针向__偏转
N
导体向左运动
指针向__偏转
S
导体向左运动
指针向__偏转
S
导体向右运动
指针向__偏转
感应电流的方向有什么有关? 感应电流的方向与导体的运动方向和
磁场方向都有关。
电磁感应现象的重要应用——发电机
第八章 电磁相互作用
Chapter8 electromagnetic interaction
逆向思维是科学研究中一种常用思维。
1820年,奥斯特发现
电 磁 电生磁
1831年,?法拉第发现
electricity
磁生电
magnetism
随机
英国物理学家法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律。
随机
§8.1 电磁感应现象
1.5
1
0.5
π 3
0.5
1
1.5
π

π



3
3
3
3
从能量角度来看,发电机是将什么形式的能 量转化为什么形式的能量?
机械能转化为电能
通常,机械
S
导体向上运动
不偏转
S
导体向下运动
不偏转
S
导体向左运动
有偏转
S
导体向右运动
有偏转
思考并交流: 发生电磁感应现象的条件是什么?
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
请思考如下图所示的情形,在闭合回路中能否形成 感应电流?并用实验验证你的猜想。

8-1电磁感应基本定律

8-1电磁感应基本定律
§1. 电磁感应定律 / 四、法拉第电磁感应定律
1.法拉第电磁感应定律 N匝回路中感应电动势: dm i kN dt
在 SI 制中 k =1 N dm i dt 或改写为: dNm d i dt dt 磁链:ψ =Nφm
磁链单位:韦伯(Wb)
§1. 电磁感应定律 / 四、法拉第电磁感应定律
B变
w
B B
v
③ S变

④ θ变
n0
m BdS cos
§1. 电磁感应定律 / 二、电磁感应现象
三楞次定律 回路内感应电流产生的磁场总是企图 阻止或补偿回路中磁通量的变化。 B B B 感 m>0 m >0 dm d I感 m 0 0 I感 dt dt B感 1.感应电流方向的判断方法 ①.回路中m 是增加还是减少; ②.由楞次定律确定 B感 方向;
例1:长直螺线管绕有N匝线圈,通有电流 dI C (常数)> 0,求感应电动势。 I且 dt L 解: B 0nI
m sB dS BS
d m dB i N N S dt dt 2 dI 0S dI N N0nS dt L dt
§1. 电磁感应定律 / 四、法拉第电磁感应定律应用
1 dm I感 R dt
感应电流与m随时间变化率有关。 感应电流 感应电量
2
dq I感 dt t q t I 感dt
2 1
m2
1 t dm 1 t dt d 电磁感应定律 / 四、法拉第电磁感应定律
1 q (m1 m2 ) R
§1. 电磁感应定律 / 四、法拉第电磁感应定律应用
小结
• 法拉第电磁感应定律
dm i N dt

§8.1电磁感应定律.ppt

§8.1电磁感应定律.ppt

的感应电流及方向。
解 设 t = 0 时线框处于图示位置。
则 t 时刻线框左边离导线的距离: I
b vt
回路正绕向:顺时针方向
B
dS
B
dS
cos
0o
S
S
b
B
v
a
a
Chapter 8. 电磁感应
§8. 1 电作磁者感:应杨定茂律田
P. 10 / 24 .
线圈以ω = kt 旋转(k为常数),求小线圈内感应电动势。
提示I
2R
B
dS
Bo
r
2
S
q
or R
Chapter 8. 电磁感应
§8. 1 电作磁者感:应杨定茂律田
P. 16 / 24 .
课堂练习 如图,两线圈同心共面,R>>r,带电量q的大
I v
dx a
b
a
x
o x
Chapter 8. 电磁感应
§8. 1 电作磁者感:应杨定茂律田
P. 13 / 24 .
课堂练习 如图,无限长载流直导线与正方形导线框共面
且相对位置不变,导线中电流以恒定速率J0增长,已知a、 b,求导线框内的感应电动势。
感应电流 Ii 为:
ei
ei <0,指向与回路正绕向反向!

Chapter 8. 电磁感应
§8. 1 电作磁者感:应杨定茂律田
P. 5 / 24 .
ei
d dt
B eˆ n
右图: 0

d dt
0 ,则:
ei
ei <0,指向与回路正绕向反向!

Chapter 8. 电磁感应

电磁感应课件ppt

电磁感应课件ppt
右手定则在直流电中的应用
用于判断电流方向与磁场方向的关系。
右手定则在交流电中的应用
用于判断电流方向与磁场方向的关系,但需注意交流电的矢量性。
楞次定律与右手定则的实例
楞次定律的实例
当一个条形磁铁插入线圈时,线 圈中会产生抵抗磁通变化的感应 电流,从而阻碍磁铁的插入。
右手定则的实例
当直流电通过一个线圈时,用右 手握住线圈,拇指指向电流方向 ,四指指向即为磁场方向。
法拉第电磁感应定律
说明电磁感应现象,磁场可由 电场感应产生,而电场也可由
磁场感应产生。
麦克斯韦方程组的实例
静电场的电势分布
通过电势分布来描述静电场的性质和规律 。
恒定电流的磁场
描述恒定电流产生的磁场分布和性质,如 磁感线的形状和方向。
电磁感应现象
如发电机的工作原理,磁场感应电场,电 场感应磁场等。
• 安培环路定律:$ • abla \times \overset{\longrightarrow}{E} = -\frac{\partial \overset{\longrightarrow}{B}}{\partial t}$ • 法拉第电磁感应定律:$ • abla \times \overset{\longrightarrow}{B} = \mu_{0}\overset{\longrightarrow}{J} + \frac{\partial
VS
详细描述
将一根导线置于磁场中,并通以交变电流 ,根据右手定则,用右手握住导线,让大 拇指指向电流方向,四指的弯曲方向就是 磁场方向。在实验中,可以通过观察电流 表指针的偏转方向来验证右手定则。
谢谢您的聆听
THANKS
楞次定律的表述
感应电流的方向总是要使感应电动势反抗 引起感应电流的原磁场的磁通变化。
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例2 如图所示,在通有电流为I=I0+kt(I0、k皆为正的恒 量,t为时间)的长直导线近旁有一等腰直角三角形线框
MNP,两者共面,MN与直导线平行,且相距为a,三角
形的直角边的长也是a。求线框中感应电动势的大小和方
向。
解 沿线框选定回路的顺时针 y
N
绕向,建立坐标如图所示的直
角坐标系Oxy
则则N通P过边面满积足元的d方S的程磁为通y=量2为a-x。O
结束语
当你尽了自己的最大努力时,失败 也是伟大的,所以不要放弃,坚持 就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
d
B dS
0I
(2a
x)dx
2x
xM a
y dx
Px
a
§8-1 电磁感应定律
穿过直角三角形所包围面积的总磁通量为
2a
d
0 I (2a x)dx
s
2 2x
y
N
0aI (2 ln 2 1) 2
0a(I0 kt) (2 ln 2 1) O 2
xM a
y dx
Px
a
由法拉第电磁感应定律得线框内的感应电动势为
磁通匝数(磁链) NΦ
i
d
dt
2)若闭合回路的电阻为 R ,感应电流为
Ii
1 R
dΦ dt
t t2 t1 时间内,流过回路的电荷
q
t2 Idt 1
t1
R
Φ2 Φ1

1 R
(Φ1
Φ2 )
§8-1 电磁感应定律
感应电动势的方向
i
dΦ dt
B
Φ 0( B与回路成右螺旋)
dΦ Φ(t dt) Φ(t)
i
d
dt
0ka (2 ln 2 1) 2
§8-1 电磁感应定律
因为εi<0 , 所以εi 的方向与回路绕行方向相反,即沿 逆时针方向
当线框由N匝导线组成时, y
每匝线圈上都会产生感应电
动势,因此线圈的总感应电
动势为
i
N
d
dt
O
N
xM a
y dx P x a
0Nka (2 ln 2 1) 2
B
N
F
v
S
用楞次定律判断感应电流方向
§8-1 电磁感应定律
B
I
v
S
N
B
I
N
Sv
§8-1 电磁感应定律
楞次定律是能量守恒定律的一种表现
机械能
焦耳热
B
v I Fm
i
维持滑杆运动必须外加一力,此过程为外力克 服安培力做功转化为焦耳热.
i
d
dt
NBS sint
ω
令 m NBS
o
则 i m sin t
en
o' B
iR
§8-1 电磁感应定律
i m sin t
i
m
R
sin t
Im
sin t
Im
m
R
N
en
o' B
可见,在匀强磁场中匀
ω
速转动的线圈内的感应电
电流是时间的正弦函数.这 种电流称交流电.
o
iR
§8-1 电磁感应定律
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
§8-1 电磁感应定律
一 电磁感应现象
§8-1 电磁感应定律
二 电磁感应定律 当穿过闭合回路所围
面积的磁通量发生变化时, 回路中会产生感应电动势, 且感应电动势正比于磁通 量对时间变化率的负值.
i
k
dΦ dt
国际单位制
i
Φ
伏特
韦伯 k 1
§8-1 电磁感应定律
1)闭合回路由 N 匝密绕线圈组成
N
dΦ 0 dt
i 0
i 与回路取向相反
§8-1 电磁感应定律
i
dΦ dt
B
Φ0
dΦ 0 dt
i 0
N
i 与回路取向相同
当线圈有 N 匝时
i
N
dΦ dt
§8-1 电磁感应定律
i
dΦ dt
三 楞次定律 闭合的导线回路中所
出现的感应电流,总是使 它自己所激发的磁场反抗 任何引发电磁感应的原因 (反抗相对运动、磁场变 化或线圈变形等).
§8-1 电磁感应定律
例1 在匀强磁场中, 置有面积为 S 的可绕 轴转动的N 匝线圈 .
若线圈以角速度
作匀速转动. 求线圈 中的感应电动势.
ω
N
en
o' B
iR o
§8-1 电磁感应定律
已知 S , N , 求 i


t
0
时,
en与 B 同向 , 则 t
N
N NBS cost
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