《法拉第电磁感应定律》.ppt

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1、复习提问 1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？,（1）闭合回路（2）磁通量发生变化,2、电路中存在持续电流的条件是什么？,（1）电路闭合（2）电源提供电动势,3、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？,由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向,新课提问,问题1：既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？,既然有感应电流，那么就一定存在感应电动势只要能确定感应电动势的大小，根据欧姆定律就可以确定感应电流了,问题2：如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,电路中是否都有电流?为什么?、有感应电流,是谁充当电源?、若图

2、中电路是断开的，有无感应电流电流？有无感应电动势？,有，因磁通量有变化,由恒定电流中学习可知，对比可知左图中的虚线框部分相当于电源。,电路断开，肯定无电流，但有电动势。,1.在电磁感应现象中产生的电动势称感应电动势2.产生感应电动势的那部分导体相当于电源,3.感应电动势与感应电流:,感应电动势是形成感应电流的必要条件，有感应电动势不一定存在感应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定存在感应电动势,思考与讨论,感应电动势的大小跟哪些因素有关？,一、探究感应电动势大小的影响因素,（1）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？（2）探究要求：、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，记录表针的最大摆

3、幅。、迅速和缓慢移动导体棒，记录表针的最大摆幅。、迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片，迅速和缓慢的插入拔出螺线管,分别记录表针的最大摆幅；（3）、探究问题：问题1、在实验中，电流表指针偏转原因是什么？问题2：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3：在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同？,变化,产生E,产生I,总电阻一定时，E越大，I越大，指针偏转越大。,变化的快慢不同,都发生了变化,问题3：该实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？,都产生了I,产生的I大小不等,当磁通量变化相同时,所用时间越短,感应电流就越大,表明感应电动势越大,感应电动势的大小

4、跟磁通量变化和所用时间都有关，即与磁通量的变化率有关.,分析与论证,结论,磁通量的变化率,区别:,磁通量、磁通量变化、,磁通量：表示穿过某一面积的磁感线的条数,磁通量变化：=21,磁通量变化率：,磁通量的变化率,1、内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率/t成正比,二、法拉第电磁感应定律：,2、数学表达式,（国际单位时）,注意：公式中应取绝对值,不涉及正负.,若有n匝线圈，则相当于有n个电源串联，总电动势为：,三、导体做切割磁感线运动感应电动势计算,例题1：如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，导轨宽为，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势

5、.,解：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）,E=BLV(B,L,V两两垂直),若导体斜切磁感线,（为v与B夹角）,（若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角）,说明：,1、导线的长度L应为有效长度,2、导线运动方向和磁感线平行时，E=0,3、速度V为平均值（瞬时值），E就为平均值（瞬时值）,例题1.下列说法正确的是（）A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一 越大C.线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越

6、大D.线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大,D,例题2.,一个匝数为100、面积为10 cm2的线圈垂直磁场放置，在0.5 s内穿过它的磁场从1 T增加到9 T。求线圈中的感应电动势。解：由电磁感应定律可得E=n/t 由 联立可得E=n/t 代入数值可得.,四、反电动势,1、定义：电动机转动时产生的感应电动势总要削弱电源产生的电流,1、反电动势总是要阻碍线圈的转动线圈要维持转动,电源就要向电动机提供电能.电能转化为其它形式的能.,说明：,2、电动机停止转动,就没有反电动势,线圈中电流会很大,电动机会烧毁,要立即切断电源,进行检查.,（机械阻力大、电压低）,.,一、感应电流与感应电

7、动势 如何判断正、负极,二、法拉第电磁感应定律,1、定义式：,2、推论：,三、反电动势,线圈转动时产生的感应电动势总要削弱电源产生的电流,小结：,练习、在磁感应强度随时间变化的磁场中，垂直磁场放置一个面积为0.1 m2的圆环。在0.2 s内磁场的磁感应强度由0增大到0.3特，求圆环中的平均感应电动势。,解：已知t0.2 s原磁通量=B1S=0 现磁通量=B2S=0.03 0.03 由电磁感应定律可得E=n/t代如数值可得0.15,练习2一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的 A.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最大B.磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大C.磁通量最大,磁通量变化率最小,感应电动势最大D.磁通量最小,磁通量变化率最小,感应电动势最大,3、如图,有一匀强磁场B=1.010-3T，在垂直磁场的平面内,有一金属棒AO,绕平行于磁场的O轴顺时针转动,已知棒长L=0.20m，角速度=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？,4、如图，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05s，第二次用0.1s。试求：(1)两次线圈中的平均感应电动势之比?(2)两次线圈中 电流之比?(3)两次通过线圈电荷量之比?(4)两次在R中产生热量之比?,课后思考题,求下面图示情况下，a、b、c三段导体两端的感应电动势各为多大？,