華師大版科學(xué)八下電磁感應(yīng)1(已修改)
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【正文】 2021/1/14 第八章 電磁感應(yīng) ? 電磁感應(yīng)的基本規(guī)律 ? 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) ? 感生電動(dòng)勢(shì) 渦旋電場(chǎng) ? 自感與互感 ? 磁場(chǎng)能量與磁場(chǎng)能量密度 167。 1電磁感應(yīng) (electronmagic induction)的基本規(guī)律 一 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 法拉第 經(jīng)過(guò)十年的不懈努力終于在 1831年 8月 29日第一次觀察到電流變化時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)現(xiàn)象 1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 當(dāng)一閉合回路所包圍的面積內(nèi)的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就產(chǎn)生電流，這種電流被稱為 感應(yīng)電流 ，這一現(xiàn)象被稱為 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 IN S 實(shí)驗(yàn) 2 ： 插入或拔出 載流線圈 實(shí)驗(yàn) 1： 插入或拔出 磁棒 ? 檢流計(jì) ? ? 檢流計(jì) ? ? ? 電源 N S 實(shí)驗(yàn) 4： 導(dǎo)線 切割磁力線 的運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn) 3： 接通或斷開 初級(jí)線圈 ? 檢流計(jì) ? ? ? 電源 ? ? ? ? ? ? ? ? B? ? ? ? ? ? ? ? v lI 檢流計(jì) 2 楞次定律 (lenz law) 回路中 感應(yīng)電流 的方向，總是使感應(yīng)電流所激發(fā)的磁場(chǎng)來(lái) 阻止或補(bǔ)償 引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。 N S I二 法拉第電磁感應(yīng)定律 導(dǎo)體回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ? 的大小與穿過(guò)回路的磁通量的變化率成正比 dtdi???dtdki????式中 k 是比例常數(shù)，在 (SI)制中 k =1 dSBSdBd m ?c o s???? ??* 只要磁通量發(fā)生變化就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 * 要形成感應(yīng)電流，除磁通量發(fā)生變化外， 還要有閉合導(dǎo)體回路 dtdi????N匝線圈串聯(lián)時(shí)的 法拉第電磁感應(yīng)定律 tΨtN dddd ??????N匝相同 線圈串聯(lián) 組成回路 N ΦΨ ?B 三 法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 例 1 直導(dǎo)線通交流電 置于磁導(dǎo)率為 ? 的介質(zhì)中 ,已知 : ,si n0 tII ??求：與其共面的 N匝矩形回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 其中 I0 和 ? 是大于零的常數(shù) 解： ? ?? ? ??N N B d SS? ?l d xxIN add?????2? ?N Il d ad??2 ln? ?? ? ?NI l t d ad02 si n lndadtlNIr ??? lnc os200 ???????SB d sNdtdi?? ??xoLIla d sd?一 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 1 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) ：導(dǎo)線在磁場(chǎng)中作切割磁力線的運(yùn)動(dòng)時(shí) 所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。 167。 2 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) (motional emf) dSBSdBd m ?c o s???? ??dtdi????感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ? 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分為兩類： 1 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) ：磁場(chǎng)保持不變 ， 導(dǎo)體回路或?qū)w在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) 2 感生電動(dòng)勢(shì) ：導(dǎo)體回路或?qū)w不動(dòng) ， 磁場(chǎng)變化 L dtd ?? ?dtSdB ?? ??? ? ?c osdtLxdB??c o sdtdxBL??? c o sB L v?x 設(shè)右邊的直導(dǎo)線 AB 以 v 的速度沿 X 軸滑動(dòng) 求： 電動(dòng)勢(shì)。 例題 1 x ? n B?v I v2 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生機(jī)制 結(jié)論： 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì)是洛倫茲力 , 洛倫茲力是形成動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力。 1） 運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體中的自由電子受到磁場(chǎng)的洛倫茲力作用 2） 運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體的兩端出現(xiàn)電荷后使導(dǎo)體內(nèi)形成強(qiáng)度為 的電場(chǎng) E?E?EeF ?? ??3）平衡條件 e v BeE ?4） 電動(dòng)勢(shì) B l vEli ??? + BveF m ??? ????B lE Ki??? ???? d? lBvi???? ????? d)(?1）非靜電場(chǎng)強(qiáng) 3 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的一般情況 BvqF k ??? ??qFE kk??? BvE k ??? ??2）動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 3）討論：當(dāng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線不是直線，磁場(chǎng)也不均勻 ldBvd i ??? ??? )(?lBvLi???? ??? d)(?二 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 例 2 如圖金屬桿 AB以速度 v 平行于長(zhǎng)直載流導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)。 已知導(dǎo)線
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