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学情分析
学生在物理中已初步接触过这方面知识。
教学效果
教后记
课前复习
1.电流产生的磁场。
2.右手螺旋定则的内容。
6.1 电磁感应现象
1.演示
(1)让导体AB在磁场中向前或向后运动。
现象:
电流表指针发生偏转,说明电路中有了电流。
(2)导体AB静止或做上、下运动。
电流表指针不发生偏转,说明电路中无电流。
结论I:
1.闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中就有电流产生。
2.演示
(1)把磁铁插入线圈或从线圈中抽出。
电流表指针发生偏转。
(2)磁铁插入线圈后静止不动,或磁铁和线圈以同一速度运动。
电流表指针不偏转,说明闭合电路中没有电流。
结论:
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。
3.演示如图6-3
(1)打开开关、合上开关或改变A中的电流。
与B相连的电流表指针偏转,说明B中有电流。
在导体和磁场不发生相对运动时,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。
分析结论、、得总结论:
①产生感应电流的条件:
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。
②电磁感应现象:
利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象。
产生的电流叫感应电流。
讨论:
1.如图所示,在通电直导线旁有一矩形线圈,下述情况下,线圈中有无感应电流?
为什么?
(1)线圈以直导线为轴旋转。
(2)线圈向右远离直导线而去。
6.2 感应电流的方向
判断感应电流方向的方法:
右手定则
内容:
伸开右手,使大拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在一个平面内,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为感应电流的方向。
例1:
如图
用右手定则判定AB中感应电流的的方向。
练习
习题(《电工技术基础与技能》周绍敏主编)
P1051.是非题
(1)~(3)。
2.选择题
(1)~(3)。
小结
1.电磁感应现象和感应电流的概念。
2.产生感应电流的条件。
3.右手定则的内容。
布置作业
P1074.问答与计算题
(1)前半题。
6.3电磁感应定律
1.理解感应电动势的概念。
2.掌握电磁感应定律以及感应电动势的计算公式。
1.感应电动势的计算公式。
2.法拉第电磁感应定律。
法拉第电磁感应定律公式的推导。
学生在物理中已初步接触过。
1.电磁感应现象、感应电流的概念。
2.右手定则的内容。
3.习题3.填充题
(1)。
6.3 电磁感应定律
一、感应电动势
1.感应电动势:
在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
2.方向:
和感应电流方向相同,用右手定则来判断。
3.不管外电路是否闭合,只要穿过电路的磁通发生变化,电路中就有感应电动势。
产生感应电动势的那段导体相当于电源。
二、切割磁感线时的感应电动势
1.感应电动势的大小
(1)若导线运动方向与导线本身垂直,与磁感线方向也垂直,则
E=Blv
(2)若导线运动方向与导线本身垂直,与磁感线方向成角,则
E=Blvsin
2.推导过程
(1)设:
ab长为l,以速度v沿垂直磁感线方向匀速向右运动,ts内移动距离aa'
F=BIl;
Fout=F
外力反抗磁场力做的功
W1=Foutlaa'
=Flaa=BIlvt
感应电流做的功:
W2=EIt
因为
W1=W2
BIlvt=EIt
所以
E=Blv
I=(R是闭合电路电阻)
(2)若导线运动方向与导线本身垂直,与磁感线方向成角,v分解为v1、v2,v1不切割磁感线,不产生感应电动势,只有v2产生感应电动势所以
E=Blv2=Blvsin
3.单位:
B—特斯拉(T);
E—伏特(V);
l—米(m);
v—米/秒(m/s)。
三、电磁感应定律
E=Blvsin单位时间内穿过线圈的磁通的改变量,若用ΔΦ=Φ2-Φ1表示线圈在Δt=t2-t1时间内磁通的改变量,则
E=——单位时间内导线回路里磁通的改变量
1.法拉第电磁感应定律:
线圈中感应电动势的大小与穿过线圈的磁通变化率成正比。
E=
若线圈有N匝,则
E=N=
(N=N2-N1=2-1=)(称为磁链)
3.(a)E=N中的E是时间t内感应电动势的平均值。
(b)在应用E=Blvsin时,若v为一段时间内的平均速度,则E为这段时间内感应电动势的平均值;
若v为某一时刻的瞬时速度,则E就为那个时刻感应电动势的瞬时值。
一个500匝线圈,bc为10m,ab为20cm,以每分钟600周的转速绕中心匀速转动,如图所示,在B=0.09T的匀强磁场中,当线圈平面从与磁场方向垂直的位置转至平行位置时,求:
线圈中的平均感应电动势。
1.感应电动势的概念。
2.法拉第电磁感应定律的内容。
3.导线切割磁感线产生的感应电动势的计算式。
在生产或生活中寻找电磁感应定律的应用。
6.4自感现象
1.理解自感系数的概念。
2.了解自感现象及其在实际中的应用与自感电动势的计算。
1.线圈电感的计算。
学生已学过电动势的计算。
3.导线切割磁感线运动时感应电动势的计算公式。
4.习题2.选择题(4)。
6.4 自感现象
一、自感现象
1.
(1)如图调节R使HL1、HL2亮度相同,再调节R1使两白炽灯正常发光,然后断开S再接通电路。
(2)现象:
HL2正常发光,HL1逐渐亮起来。
(3)分析现象。
2.
(1)如图接通电路,灯HL正常发光,再断开电路。
断电的一瞬间,白炽灯突然发出很强的亮光,然后才熄灭。
3.结论:
当线圈中的电流发生变化时,线圈本身就产生感应电动势,这个电动势总是阻碍线圈中原来电流的变化。
自感现象:
由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象称为自感现象。
简称自感。
自感电动势:
在自感现象中产生的感应电动势。
二、自感系数
1.自感磁通L:
当电流通过回路时,在回路内产生的磁通叫自感磁通。
2.自感磁链:
L=NL
3.自感系数(电感):
L=
L表示各线圈产生自感磁链的能力,表示一个线圈通过单位电流所产生的磁链。
4.单位:
亨利(H)、毫亨(mH)、微亨(H)
1H=103mH=106H
三、线圈电感的计算
1.B=μH=μ,=BS=,由N=LI
得
L=
2.
(1)L由线圈本身的特性决定,与线圈的尺寸、匝数和媒介质的磁导率有关,而与线圈中的电流无关。
(2)上式除适用于环形螺旋线圈外,对近似环形的线圈,且在铁心没饱和的条件下,也可用上式近似计算。
(3)铁磁性材料磁导率μ不是一个常数,铁心越接近饱和,这现象越显著。
所以具有铁心的线圈,其电感不是一个定值,这种电感叫非线性电感。
四、自感电动势
1.EL=;
L=LI
EL===L
自感电动势大小与线圈中电流的变化率成正比。
2.EL方向:
用楞次定律判断。
1.自感现象、自感系数的概念。
2.自感系数、自感电动势的计算式。
3.分析荧光灯的结构及其工作原理
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