1、2016年茅台学院青年教师教学技能大赛,法拉第电磁感应定律（第八章 第一节）,授课教师：母应坤,酿酒工程自动化系2016.7,一、人物介绍,英国物理学家和化学家，电磁理论的创始人之一。他创造性地提出场的思想，最早引入磁场这一名称。1831年发现了电磁感应现象，后又相继发现电解定律，物质的抗磁性和顺磁性，及光的偏振面在磁场中的旋转。,法拉第（Michael Faraday, 17911867）,（1）磁铁与线圈相对运动时线圈中产生电流,二、电磁感应有关实验,（1）磁铁与线圈相对运动时线圈中产生电流,分析：螺线管内的磁通量,二、电磁感应有关实验,有变化,（2）金属棒在磁场中作切割磁力线运动时产生电
2、流,二、电磁感应有关实验,（2）金属棒在磁场中作切割磁力线运动时产生电流,二、电磁感应有关实验,分析： 闭合导线内的磁通量,有变化,（3）当回路1中的电流变化时，在回路2中出现电流,二、电磁感应有关实验,（3）当回路1中的电流变化时，在回路2中出现电流,二、电磁感应有关实验,分析： 红色线圈内的磁通量,有变化,当通过闭合导体回路的磁通量发生变化时，导体回路中就会产生感应电流，产生的电动势称为感应电动势。这种现象叫电磁感应现象，这种规律叫法拉第电磁感应定律。,总结,这个看似简单的规律，法拉第却花了10年时间，直到1831年才得以发现。为了纪念法拉第，后人以其名字命名。,二、电磁感应有关实验,当穿
3、过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势，且感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值.,三、法拉第电磁感应定律,注意：“”号反映感应电动势的方向,数学表达式,（1）闭合回路由 N 匝密绕线圈组成,磁通匝数（磁链）,（2）若闭合回路的电阻为 R ，感应电流为,三、法拉第电磁感应定律,（方向与感应电动势相同）,感应电动势的方向,选定回路 L 的绕行方向，规定：磁通量的正方向与绕行方向成右手螺旋关系。,总结：磁通量增加，感应电动势与磁通相反 磁通量减小，感应电动势与磁通相同,四、楞次定律,感应磁场向上阻碍原磁通减小,感应磁场向下阻碍原磁通增加,感应电流与感应磁场成右手螺旋关系,0
4、,总结： 闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己所激发的磁场阻碍引起感应电动势的磁通量的变化。这个规律就是楞次定律。,楞次定律应用三步骤,（1）判断磁通沿什么方向(原磁场），发生什么变化（增加或减少）（2）根据楞次定律来确定感应电流所激发的磁场（感应磁场）沿什么方向（3）根据右手螺旋法则确定感应电流的方向,四、楞次定律,（3）根据右手螺旋法则确定感应电流的方向为逆时针（红色实箭头）,将磁铁插入金属环中，判断环内有无感应电流及方向,（1）穿过闭合回路的磁通量增加，方向向下（黑箭头）,（2）由楞次定律判断，感应电流所激发的磁场向上（红色虚箭头）,楞次定律的应用,例子：一长直导线中通有交变电流 ， 和 都是常量。在长直导线旁平行放置一长为 a,宽为 b 的矩形线圈，线圈面与直导线在同一平面内，线圈靠近直导线的一边到直导线的距离为 d, 求任一瞬时线圈中的感应电动势。,解：选顺时针方向为绕行正方向。,x,dx,距离直导线 x 处的磁感应强度为：,通过图中阴影部分面积的磁通量为：,典型例题,通过整个线圈的磁通量为：,线圈中的感应电动势为：,讨论：,当 时， ，电动势的方向与线圈的绕形方向相反，即为逆时针方向。,当 时， ，电动势的方向与线圈的绕形方向相同，即为顺时针方向。,典型例题,顺时针方向为绕行正方向,课堂小结,作业,课本 P325. 8-5,
