8.1电磁感应现象(带动画演示)【精品】
电磁感应课件
由N 匝导线构成旳线圈时:
i
d dt
(1
2
N )
d dt
(
N i 1
i
)
d
dt
N
全磁通: i i 1
磁通链数: N
i
N
d
dt
伏特 1V 1Wb s1
设闭合线圈回路旳电阻为R
感应电流:
Ii
i
R
1 R
d
dt
感应电量: q
t2 t1
I i dt
1 R
2 d
1
1 R
(1
2 )
结论:在 t1 到 t2 时间内感应电量仅与线圈回路 中全磁通旳变化量成正比,而与全磁通变化旳快
dB dt
导体
电磁灶
电磁感应炉
§8.3 自感和互感
8-3-1 自感
当经过回路中电流 发生变化时,引起穿过 本身回路旳磁通量发生 变化,从而在回路本身 产生感生电动势旳现象 称为“自感现象”。所 产生旳电动势称为“自 感电动势” 。
B I ,又Ψ B
LI
L称为自感系数简称自感。 单位:“亨利”(H)
dV 2 rldr
Wm
V wmdV
R2 o I 2 2 lrdr R1 8 2r 2
o I 2l R2 dr o I 2l ln R2
4 r R1
4 R1
法二:
先计算自感系数
L ol ln R2 2 R1
Wm
1 2
LI 2
oI 2l 4
ln
R2 R1
§8.5 位移电流
8-5-1 位移电流
1H 1Wb A 1
1H 103 mH 106 μH
电磁感应现象及应用ppt课件
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
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。
8.1电磁感应现象(带动画演示) ppt课件
感应电流:由于电磁感应产生的电流 就叫做感应电流
A、磁场能产生电流。
B、能量转化: 机械能转化为电能。
PPT课件
10
刚才做实验时,灵敏电流表指 针左右偏转,说明了什么?
你认为电路中感应电流的方向 可能与哪些因素有关?
可能与导体切割磁感线的运动方向有关 可能与磁场方向有关
如何用实验的方法发现感应电流 的方向与导体切割磁感线的运动方向 和磁场方向之间的关系?
英国物理学家法拉第在10年 中做了多次探索,1831年终于取 得突破,发现了利用磁场产生电 流的条件和规律。
根据这个发现,后来发明了
发电机,使人类大规模用电成为
可能,开辟了电气化的时代。
PPT课件
3
法拉第
法拉第(Michael Faraday, 1791—1867),英国物理学家、化 学家。
在1821—1831年间,法拉第进 行了多次实验,发现了电磁感应现 象。
在磁场中
导体静止不动
指针不偏转 没电流
导体平行于磁场方向运动 指针不偏转 没电流
导体垂直于磁感线方向运动 指针偏转 有电流
导体在磁场中斜向运动
指针偏转 有电流
当然也可以让磁体运PP动T课件,导线静止。
9
电磁感应:闭合电路的一部分导体在 磁场里做切割磁感线运动时,导体中 就会产生电流,这种现象叫电磁感应。
或用线圈代替AB
PPT课件
29
如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置, 闭合开关后,铜棒AB、电流表、开关组成闭合电路.小明将实验 中观察到的现象记录在下表中.
(1)通过比较实验次数3和4(或7和8)可知:在磁场方向一 定时,感应电流的方向与 导体切割磁感线运动方向 有关.
第八章_电磁感应与电磁场
B
v
A
dl
O
OA d B
L
0
1 rdr BL2 2
电动势的方向由 A 指向 O, O点电势高。
哈尔滨工业大学大学物理教研室 8
8.2 动生电动势 感生电动势
8.2.2 感生电动势 感生电场
由于磁场随时间变化而产生的电动势称感生电 动势,相应的电场就叫感生电场。 即必然存在:
哈尔滨工业大学大学物理教研室
4
8.2 动生电动势
8.2.1 动生电动势
感生电动势
1.中学知道的方法:
B
N
i Bl
v
右手法则定方向
2. 由法拉第电磁感应定律 任意时刻,回路中的磁通量是
S
L
l
a b
a
i
均匀磁场 B
Blx t
d dx i Bl Bl dt dt
L
B E感生 dl dS t S
E
S
感生
dS 0
说明感生电场是非保守场
说明感生电场是无源场 S2
哈尔滨工业大学大学物理教研室
L
S1
10
若I=I(t),v,求=? B A I
a
方法一:分别考虑动生电动势和感生电动势 AC:
v
c
Cb D
1 vc
0 I
磁通量的值取正,否则磁通量的值取负
3) 计算结果的正负给出了电动势的方向
0 :说明电动势的方向就是所设的计算方向 哈尔滨工业大学大学物理教研室 0 :说明电动势的方向与所设计算方向相反
3
磁电传感器(1)
8.1.3 测量电路
磁电式 传感器
量程选择
微分电路
前置放大
积分电路
量程转换开关 图8.5 磁电式传感器一般测量电路
主放大器
显示或 记录
二、设计要点
1.工作气隙
d 1 ld 4
2.永久磁铁 使永久磁铁尽可能工作在最大磁能积上。
这种传感器结构简单,但输出信号小,转 速高时信号失真也大,在振动强或转速高的场 合,往往采用闭磁路。
图 (b)为闭磁路变磁通式传感器,它由装在转轴上的内齿轮 和外齿轮、永久磁铁和感应线圈组成,内外齿轮齿数相同。 当 转轴连接到被测转轴上时,外齿轮不动,内齿轮随被测轴而转 动,内、外齿轮的相对转动使气隙磁阻产生周期性变化,从而 引起磁路中磁通的变化,使线圈内产生周期性变化的感应电动 势。 显然, 感应电势的频率与被测转速成正比。
又称为变磁阻式或变气隙式,常用 来测量旋转物体的角速度。
43
2
1
NS
31 7
A 6
A
5
5
6
(a)
(b)
(a) 开磁路; (b) 闭磁路
图(a)为开磁路变磁通式:线圈、磁铁静止不动, 测量 齿轮安装在被测旋转体上,随被测体一起转动。每转动一个齿, 齿的凹凸引起磁路磁阻变化一次,磁通也就变化一次, 线圈中 产生感应电势,其变化频率等于被测转速与测量齿轮上齿数的 乘积。这种传感器结构简单,但输出信号较小,且因高速轴上 加装齿轮较危险而不宜测量高转速的场合。
主要内容
8.1 磁电感应式传感器 8.2 霍尔式传感器
8.1 磁电感应式传感器
磁电感应式传感器又称磁电式传感器, 是利用电磁感应原 理将被测量(如振动、位移、转速等)转换成电信号的一种传 感器。它不需要辅助电源, 就能把被测对象的机械量转换成易 于测量的电信号,是一种有源传感器。 由于它输出功率大, 且 性能稳定,具有一定的工作带宽(10~1000 Hz),所以得到普 遍应用。
《电磁现象及其应用》PPT课件
现象
通电时电磁铁
_吸__引__大__头__针__ 断电时电磁铁 不__吸__引__大__头__针__
结论
电磁铁通电时_产___生_磁性,断电时磁性___消__失.
第二十三页,共49页。
(2)研究电磁铁的磁性强弱跟电流的关系 实验 改变电流
现象 增大电流电磁铁吸引 的大头针数目_增__多__. 结论 通过电磁铁的电流越__大__,电磁铁的磁性_越__强__.
HB
B H 0 rH
磁场强度 H 也是矢量,其方向与磁感应强度 B 同向,国际单位制单
位是A/m (安培/米 )。
必须注意:磁场中各点的磁场强度H的大小只与产生磁场的电流I
的大小和导体的形状有关,与磁介质的性质无关。
第十六页,共49页。
五、铁磁材料
1.磁化 本来不具备磁性的物质,由于受磁场的作用而具有了磁性的现象 称为该物质被磁化。只有铁磁性物质才能被磁化。
第二十四页,共49页。
(3)研究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系
实验 改变线圈匝数
现象 匝数越___多___, 磁性越__强____.
结论 当电流一定时,电磁铁线圈的匝数__越__多__, 磁性_越__强___.
第二十五页,共49页。
结论: 电磁铁的特性
(1) 电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性.
(2) 通入电磁铁的电流越大,它的磁性越强.
t
LI2 LI1 t
L I t
,将
自感电动势的大小与线圈中电流的变化率成正比。当线圈中的电流在 1s 内变化 1A 时,引起的自感电动势是 1V,则这个线圈的自感系数就是 1H 。
第四十一页,共49页。
五、互感
1、互感现象
电磁感应现象
3.导体切割磁感线时的能量转化 当闭合电路的一部分导体切割磁感线时,回路中产生 感应电流,导体受到安培力的作用. 安培力 阻碍导体的 切割运动,要维持匀速运动,外力必须 克服安培力做功 , 因此产生感应电流的过程就是 其他形式 的能转变为电能 的过程.
答案:①变化的磁场 ②根据楞次定律和安培定则 ③导体切割磁感线 ④左手定则
了解电磁感应两种情况下电动势的产 ※
生机理 能够运用电磁感应规律熟练解决相关 ※※ 问题
在电磁感应现象中,引起磁通量变化的原因不同,一 般分为两种:一种是磁场不变,导体运动引起磁通量变化 而产生感应电动势,如下图甲所示,另一种是导体不动, 由于磁场变化引起磁通量变化而产生感应电动势,如下图 乙所示,请探究一下它们产生感应电动势的机理.
易错点:对基本概念定律理解不透导致出错. 案例:如图(a)所示,面积为 0.01m2、电阻为 0.1Ω 的 正方形导线框放在匀强磁场中,磁场方向与线框平面垂 直.磁感应强度 B 随时间 t 的变化如图(b)所示.t=0 时刻, 磁感应强度的方向垂直于纸面向里.在 1s 末线框中感应电 流的大小为________A.若规定水平向左为正方向,请在 (c)中定性画出前 4s 内 ab 边所受的安培力 F 随时间 t 的变 化图线.
2.电磁感应现象中的能量转化方式 (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.
这些图象问题大体上可分为两类:由给定 的电磁感应过程选出或画出正确的图象, 或由给定的有关图象分析电磁感应过程, 求解相应的物理量.不管是何种类型,电 磁感应中的图象问题常需利用右手定则、 楞次定律和法拉第电磁感应律等规律分析 解决.
电磁感应现象
一、电磁感应现象1、产生感应电流的条件感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
以上表述是充分必要条件。
不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。
2、感应电动势产生的条件。
感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。
这里不要求闭合。
无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。
这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。
但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。
3、关于磁通量变化在匀强磁场中,磁通量Φ=B∙S∙sinα(α是B与S的夹角),磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:①S、α不变,B改变,这时ΔΦ=ΔB∙S sinα②B、α不变,S改变,这时ΔΦ=ΔS∙B sinα③B、S不变,α改变,这时ΔΦ=BS(sinα2-sinα1)二、楞次定律1、内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。
A、从“阻碍磁通量变化”的角度来看,无论什么原因,只要使穿过电路的磁通量发生了变化,就一定有感应电动势产生。
B、从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。
又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。
磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。
C、从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。
自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。
2、实质:能量的转化与守恒.3、应用:对阻碍的理解:(1)顺口溜“你增我反,你减我同”(2)顺口溜“你退我进,你进我退”即阻碍相对运动的意思。
“你增我反”的意思是如果磁通量增加,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反。
电磁感应的基本原理、公式及图像分析
电磁感应的基本原理、公式及图像分析1. 电磁感应的基本原理电磁感应现象是指在导体周围存在变化的磁场时,导体中会产生电动势,从而产生电流。
这一现象是由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年发现的,是电磁学的基础之一。
电磁感应现象可以用楞次定律(Lenz’s Law)来解释,楞次定律指出:导体中感应电动势的方向总是这样的,它所产生的电流的磁效应恰好抵消引起感应电动势的磁效应。
换句话说,感应电流的产生是为了阻止磁通量的变化。
2. 电磁感应的公式电磁感应的主要公式是法拉第电磁感应定律,表述为:[ E = - ]•( E ) 是感应电动势(单位:伏特,V)•( _B ) 是磁通量(单位:韦伯,Wb)•( ) 是磁通量随时间的变化率磁通量 ( _B ) 可以用以下公式表示:[ _B = B A () ]•( B ) 是磁场强度(单位:特斯拉,T)•( A ) 是导体所跨越的面积(单位:平方米,m²)•( ) 是磁场线与导体面积法线之间的夹角根据楞次定律,感应电动势 ( E ) 还与感应电流的方向有关,可以用右手法则来确定。
3. 电磁感应的图像分析为了更好地理解电磁感应现象,可以通过图像进行分析。
3.1 磁通量变化图像一个常见的电磁感应图像展示了磁通量随时间的变化。
假设一个矩形线圈在垂直于其平面的均匀磁场中转动,线圈的面积与磁场方向垂直。
当线圈从垂直于磁场方向开始旋转,磁通量 ( _B ) 随着线圈与磁场方向的相对角度的变化而变化。
3.2 感应电动势图像感应电动势 ( E ) 与磁通量变化率 ( ) 成正比。
因此,感应电动势的图像可以表示为磁通量变化图像的导数。
在磁通量-时间图像中,感应电动势的曲线是磁通量曲线的切线,其斜率代表了感应电动势的大小。
3.3 感应电流图像根据欧姆定律,感应电流 ( I ) 等于感应电动势 ( E ) 除以线圈的电阻 ( R )。
因此,感应电流的图像可以由感应电动势的图像向下平移电阻 ( R ) 的值得到。
电磁感应现象(带动画演示)课件
变压器
变压器利用楞次定律实现电压的变 换,通过改变磁场强度和线圈匝数 比来改变输出电压。
电磁炉
电磁炉利用楞次定律产生涡流加热 食物,通过高频变化的磁场在金属 锅底产生大量涡流,使锅体发热。
04
电磁感应现象中的能量转换
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
能量转换的过程
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
电磁感应现象(带动画演示)
课件
• 电磁感应现象简介 • 法拉第电磁感应定律 • 楞次定律 • 电磁感应现象中的能量转换 • 电磁感应现象中的磁场和电场 • 电磁感应现象中的物理量
目录
DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
总结词
描述电磁感应现象中能量转换的 具体过程,包括磁场能转换为电 能等。
详细描述
当导线或导电物体在磁场中做切 割磁感线运动时,导体内会产生 感应电动势,使得电能与磁场能 之间发生相互转换。
能量转换的效率
总结词
分析电磁感应现象中能量转换的效率问题,包括影响效率的因素等。
详细描述
能量转换的效率受到多种因素的影响,如磁场强度、导线长度、切割速度等。在理想情况下,能量转换的效率可 以达到100%,但在实际应用中,由于各种损耗的存在,效率会有所降低。
用价值。
02
法拉第电磁感应定律
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
法拉第电磁感应定律的内容
总结词
法拉第电磁感应定律是描述当磁场发 生变化时会在导体中产生电动势的规 律。
详细描述
法拉第电磁感应定律指出,当磁场穿 过一个导体闭合回路时,会在导体中 产生电动势。这个电动势的大小与磁 场穿过导体的面积的变化率成正比。
《电磁感应现象及应用》PPT优质课件
01 电磁感应的探索历程 02 探究感应电流的产生条件
1、磁感应强度的定义及理解. 公式:
2.磁感应强度的大小及方向的判定. 3.对磁通量的理解与计算. 公式:Φ=BS
电磁感应的探索历程
1.“电生磁”的发现
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁 效应. 2.“磁生电”的发现
到 B2,则线圈内的磁通量的变化量 ΔΦ 为( )
A.n(B2-B1)S
B.n(B2+B1)S
C.(B2-B1)S
D.(B2+B1)S
D [末状态的磁通量 Φ2=B2S,初状态的磁通量 Φ1=-B1S,则 线圈内的磁通量的变化量 ΔΦ=(B2+B1)S,故 D 正确,A、B、C 错 误。]
感应电流的产生
【例 2】 线圈在长直导线电流的磁场中做如图所示的运动: A.向右平动,B.向下平动,C.绕轴转动(ad 边向里),D.从纸面向纸外 做平动,E.向上平动(E 线圈有个缺口),判断线圈中有没有感应电流?
A
B
C
D
E
思路点拨:根据导线周围的磁感线分布以及产生感应电流的条 件即可判断各图中感应电流的有无。
【例 1】 如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈 abcd 在细长 磁铁 N 极附近下落,保持 bc 边在纸外,ad 边在纸内,由图中的位置 Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ,在这个过 程中,线圈中的磁通量( )
A.是增加的 C.先增加,后减少
B.是减少的 D.先减少,后增加
思路点拨:解此题的关键是正确把握条形磁铁的磁场分布情况, 并结合磁通量的概念分析。
D [要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况,就必须知道 条形磁铁在磁极附近磁感线的分布情况,条形磁铁在 N 极附近的分 布情况如图所示,由图可知线圈中磁通量是先减少,后增加。D 选 项正确。]
电磁感应现象(带动画演示)_图文
三 能量转化:
将其他形式的机械能转化为电能
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。 大型发电机安装转子
交流电:周期性改变大小和方向的电流 直流电:方向不变的电流 交流电的周期:交流电完成一次周
期性变化需要的时间
交流电的频率:在一秒内交流电完
成周期性变化的次数
四指指向 电流方向
拇指 导体运 指向 动方向
磁场方向 穿过手心
如图是闭合电路中的一部分导体的 横截面,在磁场中运动,推断感应 电流的方向
N
N
vv
S
S
SNຫໍສະໝຸດ vNSS
v
N
结论
1.电磁感应:__闭__合___电路的一 部分导体在磁场里做_切___割__磁___感线
运动时,导体中就会产生电流 ,这种现象叫电_磁___感___应____。产 生的电流就叫做感_应___电__流______。
_______电__磁___感__应运动时,导体中就会产生感电应流电,这流种
现象叫___________。产生的电流就叫做____________
。 运动方向
磁场的方向
3.电流中感应电流的方向与定导子体切割转磁子感线的 _电__磁__感___应__现__象_和________________有关。机械
1.磁场和导线相对静止;2.磁场和导线相对运动
探究:感应电流的方向与哪些因素有关?
装置
结论: 感应电流的方向与导体运动方向及磁场方
向有关。
怎样从磁场中获得电流呢?
G
G1
操作方法
现象
闭合电路的一部分导体放 (电流表 说明
在磁场中
)
8.1.5磁生电(解析版)
第5节磁生电基础聚焦1.电流的磁现象的发现,首次揭开了电与磁的联系,而电磁感应现象的发现则进一步揭示了电与磁的联系,开辟了人类的电气化时代。
下列最先发现电磁感应现象的科学家是(▲)A.法拉第B.奥斯特C.安培D.沈括【答案】A【解析】闭合电路的一部分导体,在磁场中中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。
【分析】多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的,同时考试中也时有涉及,在学习中应注意。
【详解】1820年奥斯特发现电流周围存在磁场后,很多科学家在思考:既然电能生磁,那么磁能否生电呢?1831年英国科学家法拉第首先利用磁场获得了电流,这种现象称为电磁感应现象。
故选A。
2.如图所示是(科学)教材中的几个实验,其中图文描述不一致的是(▲)甲乙丙丁A.甲:磁极间相互作用B.乙:铁棒被磁化C.丙:通电导体周围存在磁场D.丁:磁场对通电导线的作用【答案】D【解析】(1)磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;(2)原来没有磁性的物体靠近磁体(或与磁体摩擦)后具有磁性的现象是磁化;(3)丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,即通电导线周围存在磁场;(4)电磁感应现象是闭合电路的部分导体切割磁感线运动时,产生电流。
【分析】本题考查了电和磁中几个重要的装置图,要求学生要明确课本上每个插图蕴含的物理意义,是中考的热点题型。
【详解】A、图文描述的是磁极间的相互作用规律,故A正确;B、图文描述的是铁棒被磁化,故B 正确;C、图文描述的是电流的磁效应,即通电导线周围存在磁场,故C正确;D、图文描述的是电磁感应现象,图中没有电源,并不是描述磁场对通电导线的作用,故D错误。
故选D。
3.无线充电技术开始逐渐进入到人们的生活中,将手机等电子设备靠近或放置在像鼠标垫一样的充电板上时,手机内的线圈就产生电流,对电池进行充电。
下列四幅图中能反映这种无线充电原理的是(▲)A B C D【答案】A【解析】【分析】【详解】略4.下列关于电动机和发电机的说法正确的是(▲)A.电动机是根据电磁感应现象制成的,是将电能转化为机械能的装置B.发电机是根据电流的磁效应制成的,是将机械能转化为电能的装置C.电动机的转动方向只与磁场方向有关,与其他因素无关D.发电机产生的感应电流的方向与线圈转动方向有关,与磁场方向也有关【答案】D【解析】【分析】【详解】A、电动机是利用磁场对电流的作用的原理制成的,是将电能转化为机械能的装置,故A错误;B、发电机是根据电磁感应的原理制成的,是将机械能转化为电能的装置,故B错误;C、电动机的转动方向与磁场方向和电流方向都有关,故C错误;D、发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关,跟磁场方向也有关,故D正确。
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太空悬绳发电
1992年和1996年,意大利研制的 绳系卫星,两次由美国航天飞机携 带,在太空进行试验。第一次由于 绳索缠绕,只释放到250米,仅仅 为原计划20公里的1/78,不过倒是 产生了40伏特的电压及1.5毫安的 电流;第二次释放到19.3千米,还 产生了3000伏特电压,但是飞行不 久以后就出现绳索断裂,绳系卫星 也丢失在茫茫太空之中。
8.1电磁感应现象(带动画演示)
本节知识点:
1.丹麦物理学家_奥___斯__特__首先发现了电流周围存在磁 场,英国物理学家_法__拉__第___首先发现了电磁感应现象。 2.电磁感应:_闭___合___电路的一部分导体在磁场里做 _切___割__磁__感__线____运动时,导体中就会产生电流,这种 现象叫_电__磁___感__应___。产生的电流就叫做_感__应__电___流____。
大型发电机安装转子
8.1电磁感应现象(带动画演示)
交流电:周期性改变大小和方向的电流 直流电:方向不变的电流 交流电的周期:交流电完成一次周
期性变化需要的时间
交流电的频率:在一秒内交流电完
成周期性变化的次数
我国交流电周期是0.02秒,频率 为50赫兹。其意义是发电机线圈转一
周用 0.02 秒,即1秒内线圈转50圈。
3.电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的
装置
结论: 感应电流的方向与导体运动方向及磁场方
向有关。
8.1电磁感应现象(带动画演示)
探究: 怎样从磁场中获得电流呢? G G1
操作方法
现象
闭合电路的一部分导体放 (电流表) 说明
在磁场中
导体静止不动
指针不偏转 没电流
导体平行于磁场方向运动 指针不偏转 没电流
导体垂直于磁感线方向运动 指针偏转 有电流
8.1电磁感应现象(带动画演示)
复习
S
N
如果把电源“+”极与导线连接,可观 察到的现象是__小__磁__针__发_生__偏__转__,断开 电路则可观察到_小__磁_针__回__到__原__来_指__向__。
实验的结论: 电流能产生磁场 (电能生磁)
8.1电磁感应现象(带动画演示)
奥斯特发现电流的磁效应后,许多科学家都 在思索:既然电流能产生磁,那么磁能否产生电 呢?
英国物理学家法拉第在10年 中做了多次探索,1831年终于取 得突破,发现了利用磁场产生电 流的条件和规律。
根据这个发现,后来发明了 发电机,使人类大规模用电成为 可能,开辟了电气化的时代。
8.1电磁感应现象(带动画演示)
法拉第
法拉第(Michael Faraday, 1791—1867),英国物理学家、化 学家。
在1821—1831年间,法拉第进 行了多次实验,发现了电磁感应现 象。
8.1电磁感应现象(带动画演示)
一、电磁感应
G
G0 G1
8.1电磁感应现象(带动画演示)
探究: 怎样从磁场中获得电流呢?
1.电路中产生持续电流的条件? 一是需要电源 二是电路要闭合
2.如何知道电路中是否有电流? 电流表
思考:如何根据
8.1电磁感应现象(带动画演示)
刚才做实验时,灵敏电流表指 针左右偏转,说明了什么?
你认为电路中感应电流的方向 可能与哪些因素有关?
可能与导体切割磁感线的运动方向有关 可能与磁场方向有关
如何用实验的方法发现感应电流 的方向与导体切割磁感线的运动方向 和磁场方向之间的关系?
8.1电磁感应现象(带动画演示)
8.1电磁感应现象(带动画演示)
电磁感应现象的应用
自行车测速器
变压器
不用电手电筒
8.1电磁感应现象(带动画演示)
发电机
8.1电磁感应现象(带动画演示)
发电机的构造
8.1电磁感应现象(带动画演示)
b a
c
①
Bd
②
A
③
④
当线圈在前半周转动时,电流表指针偏转,表明电路中产生了电
流;当线圈在后半周转动时,切割磁感线方向相反,电流表指针
4、感应电流方向判断方法:右手定则
四指指向 电流方向
拇指 导体运 指向 动方向
磁场方向 穿过手心
8.1电磁感应现象(带动画演示)
如图是闭合电路中的一部分导体的 横截面,在磁场中运动,推断感应 电流的方向
N
N
vv
S
S
S
N
v
N
S
S
v
N
8.1电磁感应现象(带动画演示)
结论
1.电磁感应:__闭__合___电路的一 部分导体在磁场里做_切___割__磁___感线 运动时,导体中就会产生电流, 这种现象叫_电___磁___感__应__。产生 的电流就叫做_感___应__电___流___。 2.电流中感应电流的方向与导 体切割磁感线的__运___动__方___向___和 _磁__场___的___方___向____有关。
偏转方向相反。
8.1电磁感应现象(带动画演示)
发电机的工作原理
8.1电磁感应现象(带动画演示)
结论: 一 发电机的工作原理:
电磁感应现象
二 发电机的结构:
定子(不转动部分)பைடு நூலகம்转子(转动 的部分)两大部分构成
三 能量转化:
将其他形式的机械能转化为电能
8.1电磁感应现象(带动画演示)
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。
8.1电磁感应现象(带动画演示)
电磁感应应用
8.1电磁感应现象(带动画演示)
太空悬绳发电
大家知道地球是一个大磁场。 当航天飞机携带着绳系卫星 在空中飞行时,由导电材料 制成的绳系卫星的系绳,在 绕地球运动时切割地球磁力 线,运动过程中,悬绳、航 天飞机、卫星和大气层中的 电离层形成回路。它就成为 一台发电机,可以向绳系卫 星和牵引它的航天器供电
导体在磁场中斜向运动
指针偏转 有电流
当然也可以让磁8.1体电磁运感应现动象(带,动画导演示线) 静止。
结论:
电磁感应:闭合电路的一部分导体在 磁场里做切割磁感线运动时,导体中 就会产生电流,这种现象叫电磁感应。
感应电流:由于电磁感应产生的电流 就叫做感应电流
A、磁场能产生电流。 B、能量转化:机械能转化为电能。
G
探究目的设计 G0 G1
实验电路呢?
8.1电磁感应现象(带动画演示)
实验探究
探究什么情况下磁可以生电
磁场
灵敏电流 表(检测 是否有电 流)
闭合电路
组成以上的电路,做各种尝试,看能否产生电 流?你会尝试什么办法?
1.磁场和导线相对静止;2.磁场和导线相对运动。 8.1电磁感应现象(带动画演示)
探究:感应电流的方向与哪些因素有关?