第八章 电磁感应 电磁场 Electromagnetic Induction Electromagnetic Field §8-2 动生电动势和感生电动势 Emotional Electromotive Force and Induced Electromotive Force.

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1 第八章 电磁感应 电磁场 Electromagnetic Induction Electromagnetic Field §8-2 动生电动势和感生电动势 Emotional Electromotive Force and Induced Electromotive Force

2 教学目标 教学重点 教学难点 感生电动势产生的原因 感生电场的理解 1. 能够分析产生感生电动势的原因 2. 理解感生电场概念及物理意义 3. 能够应用感生电场的特点解释实际问题

3 知识回顾 1. 电动势的定义 2. 引起磁通量变化的原因 （ 1 ）稳恒磁场中的导体运动 ，或者回路面积变 化、 取向变化等 动生电动势 （ 2 ）导体不动，磁场变化 感生电动势

4 一、感生电动势和感生电场 当初级线圈中电流发生 变化时，在次级线圈中产 生感生电动势 实验发现：感生电动势的大小、方向与铁芯的种类和性质 无关，仅由变化的磁场引起 1. 实验现象

5 一、感生电动势和感生电场 2. 感应电动势的成因 非静电力 洛仑兹力 动生电动势 非静电力 感生电动势  讨论 不可能是静电场力，只可能是另一种电场力 不可能是磁场力

6 一、感生电动势和感生电场 3. 感生电场 （ 1 ）麦克斯韦假设 变化的磁场在其周围空间激发一种涡旋电场 —— 感生电场 感生电场的电场线是闭合的 有旋、非保守场 无源场

7 一、感生电动势和感生电场 3. 感生电场 （ 2 ）感生电场和静电场的比较 共同点：都对电荷有作用力 不同点： 静电场感生电场

8 一、感生电动势和感生电场 3. 感生电场 （ 2 ）感生电场和静电场的比较 共同点：都对电荷有作用力 不同点： 静电场感生电场 由静止电荷激发

9 一、感生电动势和感生电场 3. 感生电场 （ 2 ）感生电场和静电场的比较 共同点：都对电荷有作用力 不同点： 静电场感生电场 由静止电荷激发由变化的磁场激发

10 一、感生电动势和感生电场 3. 感生电场 （ 2 ）感生电场和静电场的比较 共同点：都对电荷有作用力 不同点： 静电场感生电场 由静止电荷激发由变化的磁场激发 有源场

11 一、感生电动势和感生电场 3. 感生电场 （ 2 ）感生电场和静电场的比较 共同点：都对电荷有作用力 不同点： 静电场感生电场 由静止电荷激发由变化的磁场激发 有源场无源场

12 一、感生电动势和感生电场 3. 感生电场 （ 2 ）感生电场和静电场的比较 共同点：都对电荷有作用力 不同点： 静电场感生电场 由静止电荷激发由变化的磁场激发 有源场无源场 保守场

13 一、感生电动势和感生电场 3. 感生电场 （ 2 ）感生电场和静电场的比较 共同点：都对电荷有作用力 不同点： 静电场感生电场 由静止电荷激发由变化的磁场激发 有源场无源场 保守场非保守场

14 一、感生电动势和感生电场 3. 感生电场 （ 3 ）感生电场和变化磁场的关系 与 构成右旋关系

15 二、拓展应用 电子感应加速器 励磁电流功率： 500kw 环形真空室直径： 1.5m 电磁铁质量： 100 t （吨） 加速电子能量： 100Mev

16 二、拓展应用 电子感应加速器 如何使电子的运动稳定在某个圆形轨道 [1] [1] 赵凯华等. 电磁学（ M ）北京：高等教育出版社.2011 ： 339~341

17 二、拓展应用 电子感应加速器 涡电流 大块金属在磁场中运动，或处在变化的磁场中，金属内 部也要产生感应电流，这种电流在金属内部自成闭合回路， 称为涡电流或涡流 利 热效应 力效应 工业淬火 电磁炉 冶炼

18 二、拓展应用 电子感应加速器 涡电流 工业淬火

19 二、拓展应用 电子感应加速器 涡电流 大块金属在磁场中运动，或处在变化的磁场中，金属内 部也要产生感应电流，这种电流在金属内部自成闭合回路， 称为涡电流或涡流 利 热效应 力效应 驱动效应：电磁炮 阻尼效应：磁悬浮列车 工业淬火 电磁炉 冶炼

20 二、拓展应用 电子感应加速器 涡电流 磁悬浮列车 [1] [1]http://baike.so.com/doc/5355926.html

21 二、拓展应用 电子感应加速器 涡电流 弊：增加能耗 整块铁芯 交变电流 涡电流 交变电流 彼此绝缘的薄片

22 三、小结 1. 感生电动势和感生电场 2. 涡电流 3. 拓展应用

23 四、课后思考 电磁勘探 [1] 如图， A 为通电高频电流的 初级线圈， B 为次级线圈，并 连接电流计 G ，从次级线圈中 的电流变化可检测磁场的变 化。 当次级线圈 B 检测到其中磁场发生变化时，技术人 员认为在附近有导电矿石存在。你能说明其道理吗？ [1] 马文蔚等. 物理学原理在工程技术中的应用（ M ）. 北京：高等教育出版社,2008 ： 159~161