电工基础教案6[6]
如图 3-36 所示,把线圈 B 套在线圈 A 的外面,合上开关给线圈 A 通 电时,电流表的指针发生偏转,说明线圈 B 中有了电流。当线圈 A 中的电 流达到稳定时,线圈 B 中的电流消失。打开开关使线圈 A 中的电流发生变
化,线圈 B 中也有电流产生。在这个实验中,线圈 B 处在线圈 A 的磁场中,
2.楞次定律
插入时
阻碍增加
N
S (a)
拔出时
阻碍减小
S
N (b)
插入时
阻碍增加
S
N (c)
图 3-38
插入时
阻碍减小
N
S (d)
在图 3-38 所示实验中,磁铁插入或抽出线圈时,线圈由于产生感应电 流而且具有磁性,磁铁和线圈之间必然要发生相互作用。从能量守恒定律可 以断定,这个相互作用总是要阻碍磁铁的运动的。也就是说,当磁铁插入线 圈的时候要受到推斥,这时在线圈靠近磁铁的一端出现同性磁极,如图 3-38 (a)、(c)所示;当磁铁抽出线圈的时候要受到吸引,这时在线圈靠近磁 铁的一端出现异性磁极,如图 3-38(b)、(d)所示。
教后记
第一节 认识电磁感应
新课
一、电磁感应现象 在发现电流的磁效应后,人们自然想到:既然电流能够产生
磁场,反过来磁场是不是也能产生电流呢?
如 3-34 所示,如果让导体 AB 在磁场中向前或向后运动,电流表的指针
就发生偏转,表明电路中有了电流。导体 AB 静止或上下运动时,电流表指
针不偏转,电路中没有电流。可以借助于磁感线的概念来说明上述现象。导
体 AB 向前或向后运动是要切割磁感线,导体 AB 静止或上下运动是不切割
磁感线。可见,闭合电路中的一部分导体做切割磁感线的运动时,电路中就
有电流产生。
在这个实验中,导体 AB 运动。如果导体不动,让磁场运动,会不会在
电路中产生电流呢?可以做下面的实验。
如图 3-35 所示,把磁铁插入线圈,或把磁铁从线圈中抽出时,电流表 指针发生偏转,这说明闭合电路中产生了电流。如果磁铁插入线圈后静止不 动,或磁铁和线圈以同一速度运动,即保持相对静止,电流表指针不偏转, 闭合电路中没有电流。在这个试验中,磁铁相对于线圈运动时,线圈的导线 切割磁感线。
可见,不论是导体运动,还是磁场运动,只要闭合电路的一部分导体切 割磁感线,电路中就有电流产生。
闭合电路的一部分导体切割磁感线时,穿过闭合电路的磁感线条数发生 变化,即穿过闭合电路的磁通发生变化。由此提示我们:如果导体和磁场不 发生相对运动,而让穿过闭合电路的磁场发生变化,会不会在电路中产生电 流呢?
课题 授课班级
教学目标 教学重点 教学难点 学情分析 教学效果
6-1 认识电磁感应
1.掌握电磁感应现象产生的条件 2.掌握电磁感应定律及感应电动势计算公式 3.掌握右手定则,了解楞次定律 1.掌握电磁感应定律及感应电动势计算公式 2.掌握右手定则,
用楞次定律判断感应电流方向的步骤
课型 授课时数
新课 8
3.感应电动势大小
(1)法拉第电磁感应定律内容:线圈中感应电动势的大小与穿过线圈的
磁通量的变化率成正比,这个规律称为电磁 N 指线圈匝数,单位匝; 指磁通变化率,单位 Wb/S(韦伯每秒)。 t
法拉第电磁感应定律对所有的电磁感应现象都成立,它表示了确定感应
1.电磁感应现象产生的条件 2.产生感应电流的条件,感应电流方向的判断 3.右手定则与楞次定律 4.感应电动势方向判断及计算
布置作业
习题(《电工基础》第 2 版周绍敏主编) 1.选择题(1) ~(4)。 2.在 0.4T 的匀强磁场中,长度为 25cm 的导线以 6m/s 的速度做切割磁感线 的运动,运动方向与磁感线成 30°,并与导线本身垂直,求导线中感应电动势的 大小。 3.有一个 1000 匝的线圈,在 0.4s 内穿过它的磁通从 0.02Wb 增加到 0.09Wb, 求线圈中的感应电动势。如果线圈的电阻是 10Ω ,当它跟一个电阻为 990Ω 的电 阻器串联组成闭合电路时,通过电热器的电流是多大?
电动势大小的做普遍的规律。
(2)导线做切割磁感线时的感应电动势大小
匀强磁场中导线做切割磁感线运动,当 l⊥B,且 l⊥V 时
E=BlV
这里 l 指导线长度,单位是 m(米);V 指导线运动速度,单位是 m/s
(米每秒);B 指磁感应强度。单位是 T(特)。
练习 小结
习题(《电工基础》第 2 版周绍敏主编) 1.是非题(1) ~ (3) 2.填空题(1) 。
的电流称为感应电流。
二、感应电流的方向
在上一节的实验中,当穿过闭合电路的磁通发生变化时,可以观察到
电路中电流表的指针有时偏向这边,
有时偏向那边。这表明在不同的情况
下,感应电流的方向是不同的。那么
怎样确定感应电流的方向呢?
1.右手定则 当闭合电路中的一部分导线做切
右手定则
割磁感线运动时,感应电流的方向, 可用右手定则来断定。伸开右手,使
以上可总结为:增反减同;来拒去留。
感应电流的方向,总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通的 变化,这就是楞次定律,它是判断感应电流方向的普遍规律。
应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤是:首先要明确原来磁场的 方向,以及穿过闭合电路的磁通是增加还是减少。然后根据楞次定律确定感 应电流的磁场方向,即穿过线圈的磁通增加时,感应电流的磁场方向跟原来 磁场的方向相反,阻碍磁通的增加;穿过线圈的磁通减少时,感应电流的磁 场方向跟原来磁场的方向相同,阻碍磁通的减少。最后利用安培定则来确定 感应电流的方向。
当 A 通电和断电,或者使 A 中的电流发生变化时,A 的磁场随着发生变化,
穿过线圈 B 的磁通也随着发生变化。因此,这个实验表明:在导体和磁场不
发生相对运动的情况下,只要穿过闭合电路的磁通发生变化,闭合电路中就
有电流产生。
总之,不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通发生变化,闭合电
路中就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象,产生
图 3-37
大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直进入手
心,大拇指指向导体运动方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向,
如图 3-37。要从物理本质上区别左右手定则的选用,即属于电磁感应现象的
问题,使机械能转换为电能应用右手定则;属于磁场对电流作用的问题,使
电能转换为机械能应用左手定则。