1、第十章,電磁感應(yīng),教學(xué)基本要求,一 掌握并能熟練應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律來計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并判明其方向.,二 理解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì).了解有旋電場(chǎng)的概念.,法拉第（Michael Faraday, 1791-1867），偉大的英國物理學(xué)家和化學(xué)家.他創(chuàng)造性地提出場(chǎng)的思想，磁場(chǎng)這一名稱是法拉第最早引入的.他是電磁理論的創(chuàng)始人之一，于1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，后又相繼發(fā)現(xiàn)電解定律，物質(zhì)的抗磁性和順磁性，以及光的偏振面在磁場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn).,一 電磁感應(yīng)現(xiàn)象,10-1 電磁感應(yīng)定律,第一類, ,第二類,1）分析上述兩類產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的共同原因是：回路中磁通 隨時(shí)間發(fā)生了變化 2）分析

2、可知，電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)是電動(dòng)勢(shì) 3）第一類裝置產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱感生電動(dòng)勢(shì) 第二類裝置產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱動(dòng)生電動(dòng)勢(shì),當(dāng)穿過閉合回路所圍 面積的磁通量發(fā)生變化 時(shí)，回路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電 動(dòng)勢(shì)，且感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比 于磁通量對(duì)時(shí)間變化率的 負(fù)值.,二 電磁感應(yīng)定律,1）閉合回路由 N 匝密繞線圈組成,磁通匝數(shù)（磁鏈）,2）若閉合回路的電阻為 R ，感應(yīng)電流為,時(shí)間內(nèi)，流過回路的電荷,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向,與回路取向相反,（ 與回路成右螺旋）,當(dāng)線圈有 N 匝時(shí),與回路取向相同,三 楞次定律,閉合的導(dǎo)線回路中所 出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使 它自己所激發(fā)的磁場(chǎng)反抗 任何引發(fā)電磁感應(yīng)的原因 （反抗相對(duì)運(yùn)動(dòng)、磁場(chǎng)變 化或線圈

3、變形等）.,用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向,楞次定律是能量守恒定律的一種表現(xiàn),維持滑桿運(yùn)動(dòng)必須外加一力，此過程為外力克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱.,楞次定律 閉合的導(dǎo)線回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使它自己所激發(fā)的磁場(chǎng)反抗任何引發(fā)電磁感應(yīng)的原因.,例 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中, 置有面積為 S 的可繞 軸轉(zhuǎn)動(dòng)的N 匝線圈 . 若線圈以角速度 作勻速轉(zhuǎn)動(dòng). 求線圈 中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).,令,則,可見,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈內(nèi)的感應(yīng)電電流是時(shí)間的正弦函數(shù).這種電流稱交流電.,電動(dòng)勢(shì),閉合電路的總電動(dòng)勢(shì),: 非靜電的電場(chǎng)強(qiáng)度.,10-2 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì),設(shè)桿長為,一 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì),平衡時(shí),解,例1 一長為 的銅棒

4、在磁感強(qiáng)度為 的均勻磁場(chǎng)中,以角速度 在與磁場(chǎng)方向垂直的平面上繞棒的一端轉(zhuǎn)動(dòng)，求銅棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).,（點(diǎn) P 的電勢(shì)高于點(diǎn) O 的電勢(shì)）,例2 一導(dǎo)線矩形框的平面與磁感強(qiáng)度為 的均勻磁場(chǎng)相垂直.在此矩形框上,有一質(zhì)量為 長為 的可移動(dòng)的細(xì)導(dǎo)體棒 ; 矩形框還接有一個(gè)電阻 ,其值較之導(dǎo)線的電阻值要大得很多.若開始時(shí),細(xì)導(dǎo)體棒以速度 沿如圖所示的矩形框運(yùn)動(dòng),試求棒的速率隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系.,方向沿 軸反向,棒的運(yùn)動(dòng)方程為,則,計(jì)算得棒的速率隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系為,二 感生電動(dòng)勢(shì),麥克斯韋爾假設(shè) 變化的磁場(chǎng)在其周圍空間激發(fā)一種電場(chǎng),這個(gè)電場(chǎng)叫感生電場(chǎng) .,閉合回路中的感生電動(dòng)勢(shì),感生電場(chǎng)是非保

5、守場(chǎng),和 均對(duì)電荷有力的作用.,靜電場(chǎng)是保守場(chǎng),靜電場(chǎng)由電荷產(chǎn)生；感生電場(chǎng)是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生 .,討論,1、在無限長的載流導(dǎo)線附近放置一矩形線圈，開始時(shí)線圈與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，且線圈中的兩條邊與導(dǎo)線平行，線圈作如下圖所示的三種平動(dòng)（1）線圈沿著導(dǎo)線中電流的方向平動(dòng)；（2）線圈在原平面內(nèi)沿著與導(dǎo)線中電流垂直的方向平動(dòng)而遠(yuǎn)離導(dǎo)線；（3）線圈在與原平面垂直的方向平動(dòng)；則：（ ） （A）圖1、圖3情況，線圈不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，圖2情況會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流； （B）圖1情況線圈不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，圖2情況可產(chǎn)生沿順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，圖3情況可產(chǎn)生沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流； （C）圖1情況線圈不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，圖2、圖3情況都產(chǎn)生沿順時(shí)針方向的感應(yīng)電流； （D）圖1、圖2、圖3情況都產(chǎn)生沿順時(shí)針方向的感應(yīng)電流； 2、下列錯(cuò)誤的是( ) （A）變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)； （B）只有變化的磁場(chǎng)才能產(chǎn)生電場(chǎng)； （C）變化的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生變化的電場(chǎng)； （D）變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生恒定磁場(chǎng);,3、下面對(duì)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的說法是正確的是：（ ） （A）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的大小有關(guān)