法拉第电磁感应定律 ppt课件.ppt

法拉第电磁感应定律,选修3-2,1在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？,2在恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？,温故知新,甲,乙,产生电动势的那部分导体相当于电源,既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。,3.试从本质上比较甲、乙两电路的异同,1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势（E）.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.,一、感应电动势,2、产生条件：只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势。,磁通量变化是电磁感应的根本原因;产生感应电动势是电磁感应现象的本质.,探究实验：影响感应电动势大小的因素,实验：将条形磁铁如图所示插入线圈中，电流表指针发生偏转。,问题1、电流表指针偏转原因是什么？电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？,问题2：将条形磁铁从同一高度，插入线圈中，快插入和慢插入由什么相同和不同？,磁通量变化的快慢不同,磁通量的变化相同,都产生了E(I),产生的E(I)大小不等,小结：感应电动势的大小可能与磁通量变化的快慢有关，磁通量变化得快，感应电动势就大.,说明：磁通量的变化快慢用磁通量的变化率来描述，即可表示为,实验检验：,实验结论,越大，感应电流I越大，感应电动势E越大。,进一步猜想：感应电动势的大小很可能与磁通量的变化率有关，并且成正比。,二、法拉第电磁感应定律,电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,定律内容,取适当单位则k=1,物理意义,与电磁感应关系,磁通量,穿过回路的磁感线的条数多少,无直接关系,磁通量变化,穿过回路的磁通量变化了多少,磁通量变化率/t,穿过回路的磁通量变化的快慢,决定感应电动势的大小,1、理解:、/t的意义,弄清：1、磁通量大，电动势一定大吗？ 2、磁通量变化大，电动势一定大吗？,产生感应电动势的条件,a.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化。此时：,b.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发生变化。此时：,2、用公式 求E的二种常见情况：,（动生电动势）,（感生电动势）,1、有一个50匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s，求感应电动势。,2、一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.07Wb。求线圈中的感应电动势。,3、一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置, 在0.5s内穿过它的磁场从2T增加到9T。求线圈中的感应电动势。,课堂练习,例4、匝数为n200的线圈回路总电阻R50，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁通量随时间变化的规律如图所示，求：线圈中的感应电流的大小。,巩固练习,例5、有一面积为S100cm2的金属环，电阻为R0.1，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在t1t2时间内通过金属环某一截面的电荷量为多少？, ,三、导体切割磁感线时的感应电动势,导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，长为L的导体棒ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势,分析：回路在时间t内增大的面积为：,S=Lvt,产生的感应电动势为：,穿过回路的磁通量的变化为：,=BS,=BLvt,V是相对于磁场的速度,平均值或瞬时值,L应为有效长度,V2,V1,若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线),为v与B夹角,四、对比两个公式,求平均感应电动势,t近于0时，E为瞬时感应电动势,求平均感应电动势,v是平均速度,求瞬时感应电动势，v是瞬时速度,如果所示，通电线圈在磁场中受力转动，线圈中就会产生感应电动势。感应电动势加强了电源产生的电流，还是削弱了它？是有利于线圈的转动，还是阻碍了线圈的转动？,思考与讨论,四、反电动势,电机转动,1、法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。,课堂小结,当有N匝线圈时,当单匝线圈时,2、理解:、/t的意义,3、用公式 求E的二种常见情况：,4、反电动势,