华中科技大学大学物理学课件电磁感应.ppt

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1、大学物理电子教案(电磁感应1)新学年好！同学们：任课教师:李瑞霞电话:63960872第四篇振动与波动振动学基础(15)机械波(16)电磁振荡与电磁波(17)第五篇波动光学光波的干涉(18)光波的衍射(19)光波的偏振(20)第六篇量子物理光的量子理论(21)玻尔的原子量子理论(22)量子力学基础(23)本学期的内容第三篇电磁学电磁感应(13)麦克斯韦方程组(14)激光和半导体(24)主要参考书：“物理学”（美）D.哈里德R.瑞斯尼克“大学物理学”张三慧等(清华大学)“普通物理学”程守洙教学要求：（1）勤、思、练、记。（2）作业要认真独立完成！平时成绩占20%，闭卷统考占80%。作业缺交1/

2、3及以上者不能参加期末考试！＊每周一交发作业。(课代表负责)答疑安排：时间：单周1、3晚双周2、4晚（晚7：30—9：30）地点：西五楼116室(1、2晚)东九楼A210室(3、4晚)第三篇电磁学回顾第11章2.处在磁场中的运动电荷、载流导体（或线圈）、磁铁等都会受到磁场力（或力矩）的作用。1.运动的电荷、电流周围存在磁场。第13章电磁感应第1节电磁感应定律第2节动生电动势第3节感生电动势感应电场第4节自感与互感第5节磁场的能量变化的磁场产生电场的规律（讨论电磁感应的几种类型）1.感应电场、感应电动势的概念及计算。2.自感、互感的意义，自感系数、互感系数的计算。3.磁场能量和磁场能量密度的概

3、念及计算。电与磁之间存在着密切的联系——一方面：电流产生磁场，磁场对电流有力的作用。另一方面:变化的磁场可以产生电场,反之亦然。即：变化的电场、磁场可以互相激发。本章重点：从法拉第电磁感应定律出发，得出电场磁场§13-1电磁感应定律1.电磁感应现象：产生电磁感应的条件：感应电流感应电动势NS动画动画动画只要穿过闭合回路的磁通量发生变化回路中就产生感应电流10根据“磁通量发生变化”指——20电磁感应的实质是产生感应电动势感应电动势分两类:动生电动势_____感生电动势_____它们产生的微观机理是不一样的!的变化。（不是H的变化！）注意:（1）感应电动势：N匝线圈：（2）感应电流：（3）感应电

4、量：磁通匝（链）数SI制k=1负号表示方向标量对一匝线圈：1.电磁感应现象：2.法拉第电磁感应定律（4）判断感应电动势、感应电流的方向：（方向相同）*楞次定律——感应电流的方向，总是使自己的磁场阻碍原来磁场的变化。*右手定则——磁力线穿过手心，拇指指向导体运动方向，四指的指向则为感应电流的方向。*法拉第电磁感应定律负号表示感应电动势的方向。动画动画（1）感应电动势（2）感应电流（3）感应电量演示§13—2动生电动势1.特殊情况下动生电动势的计算B、v、L互相垂直时，电动势大小：方向:Lv洛仑兹力：2.动生电动势产生的微观机理电场力：当洛仑兹力与电场力达到平衡时：理论解释与实验结果（法拉第电磁

5、感应定律）一致。注意：10感生电动势不能用洛仑兹力解释得到启发：“非静电场强”20由有一个“非静电场”存在3.一般情况下动生电动势的计算电源电动势的定义：把单位正电荷从负极通过电源内部移到正极，非静电力所做的功。20问：洛仑兹力如何做功？10当注意：动画例1.金属杆长在匀强磁场中以角速度反时针绕点转动，求杆中感应电动势的大小、方向。解法一：方向：解法二：任意时刻通过扇形截面的磁通量:根据法拉第电磁感应定律举一反三：半径为L的金属圆盘以转动以下各种情况中求方向棒两端的电势差:注意解法一解法二例2.均匀磁场与导体回路法线的夹角为磁感应强度随时间线性增加边长以速度向右滑动。求任意时刻感应电动势的

6、大小和方向。与绕行方向相反解：设任意时刻穿过回路的磁通量为正是外界克服阻力作功，将其它形式的能量转换成回路中的电能NS注意：楞次定律中“阻碍”两个字和法拉第电磁感应定律中的“负号”，说明了电磁现象中的能量转换与守恒定律的正确，也表示了电磁“永动机”是不可能的。问：若没有负号或不是“阻碍”将是什么情形？NS电磁永动机事实上，不可能存在这种使电流无止境增长的能源。过程将自动进行，磁铁动能增加的同时，感应电流急剧增加，而i↑，又导致↑→i↑……（不需外界提供任何能量）本周作业13——T1、T2、T3、T4