8—2感生电动势

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1、讲稿讲授内容备注复习旧课：第7章学习了电流产生磁场（电生磁），上节课我们又在此基础上学习了电磁感应现象（磁生电），即法拉第电磁感应定律和楞次定律，可以求出感应电动势的大小和方向。针对上节课讲课内容，提问以下几个内容：1.电源电动势的定义2.法拉第电磁感应定律的数学表述（感应电动势的表述）3.磁通量的定义及影响因素根据法拉第电磁感应定律：只要穿过回路的磁通量发生了变化，在回路中就会有感应电动势产生。由于产生电磁感应的原因不同，可以将感应电动势分为动生电动势和感生电动势。引入新课：上节课我们利用电源电动势的定义和法拉第电磁感应定律学习了动生电动势，这节课我们继续学习由于磁场变化

2、而引起的感生电动势。新课讲解：8—2感生电动势处在磁场中的静止导体回路，仅仅由磁场随时间变化而产生的感应电动势，称为感生电动势。非静电力由谁来充当呢？一.感生电场1.麦克斯韦假设变化的磁场在周围空间产生涡旋状感生电场，也称作涡旋电场。2.麦克斯韦简介：詹姆斯·克拉克·麦克斯韦，英国物理学家、数学家。贡献：麦克斯韦总结前人的经验，揭示了电场和磁场的内在联系，把电场和磁场统一为电磁场，归纳出了电磁场的基本方程——麦克斯韦方程组，建立了完整的电磁场理论体系。1862年，麦克斯韦从他建立的电磁理论出发，预言了电磁波的存在，并论证了光是一种电磁波。1888年，赫兹(H．R．Hertz

3、，1857—1894)在实验上证实了麦克斯韦的这一预言。下节课，我们将学习麦克斯韦方程组，对电磁理论有一个整体的认识。评价：物理学历史上认为牛顿的经典力学打开了机械时代的大门，而麦克斯韦电磁学理论则为电器时代奠定了基石。学习方法：麦克斯韦之所以在电磁学中做出这么大的贡献，其中很重要的一个原因就是他善于总结前人经验。我每章课程结束后要求同学们写知识小结，也是培养同学们总结知识、提高学习能力的一个途径。无论任何学科的学习，大家都不要盲目学习，都要具备总结归纳的能力，能够掌握知识脉络，建立理论框架。第4页共4页讲稿讲授内容备注3.感生电场感生电场对电荷的电场力称作非静电力，非静电

4、力对电荷所做的功即感生电动势。电荷在非静电力作用下定向运动，形成感应电流。导体中由于变化磁场产生感应电流，称作涡电流。变化磁场感生电场静止电荷感应电流激发产生作用非静电力二.感生电动势回路中磁通量的变化仅是由磁场变化引起的，这时回路中的电动势为感生电动势：若闭合回路是静止的，它所围的面积S也不随时间变化，则上式亦可写成1.说明：（1）该式反映变化磁场和感生电场的相互关系，即感生电场是由变化的磁场产生的。（2）S是以L为边界的任一曲面。的法线方向应选得与曲线L的积分方向成右手螺旋关系。（3）感生电场对电荷的非静电力：（4）应用:利用涡旋电场对电子进行加速——电子感应加速器（5

5、）感生电场的电场线闭合。2.感生电场与静电场的比较——提问学生回答 静电场感生电场场源正负电荷变化的磁场电场线起源于正电荷，终止于负电荷,不闭合闭合线电场力场的性质有源场　无源场　保守场非保守场第4页共4页讲稿讲授内容备注三.涡电流(涡流)当大块金属处于变化的磁场中或相对于磁场运动时，在它们的内部会产生感应电流，这种电流在导体内流动的形式呈闭合的涡旋状，称为涡电流。涡电流的热效应l演示实验找两位同学操作仪器。教师利用导体加热的时间，引导学生回答(1)-(4)问题。注意：(1)铁芯的作用；(2)圆铁片的运动及原因：感应电流使得圆铁片组成的闭合回路受到磁场力。(3)圆铁片的平衡

6、及原因：磁场力和重力是一对平衡力。(4)三个半径相同的圆铁片：轻圆铁片、重圆铁片、不闭合圆铁片(5)涡电流的热效应。l应用：涡电流的热效应在工程技术中有广泛的应用。——各有利弊，一定要合理应用利：利用涡电流进行加热。(1)冶炼难熔金属及特种合金，涡流加热(2)家用，电磁灶(3)电磁仪表，电磁阻尼上述研究的是涡电流热效应有用的一面。但是在某些情况下，涡电流发热时有害的。弊：变压器和电机中铁芯由于处于交变电流的磁场中，在铁芯内部要出现涡电流，使铁芯加热。但是热效应过强、温度过高，易破坏绝缘，损耗电能，还可能造成事故。减少涡流措施：(1)选择高阻值材料；(2)多片铁芯组合（如硅钢

7、片）。变压器小结：一般情况下，空间电场（1）变化的磁场能够激发电场。（2）感生电场的环路积分不为零，所以感生电场是非保守场。（3）感生电场的场线是闭合曲线，表明感生电场为涡旋电场。重点难点：通过本节课学习要求同学们重点掌握感生电场，理解回路中所产生的感生电动势，了解涡电流的应用。第4页共4页讲稿讲授内容备注练习：将形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中，并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，在不计自感时，则（A）A.铜环中有感应电流，木环中无感应电流B.铜环中有感应电流，木环中有感应电流C.铜环中感生电