法拉第電磁感應定律 (2)

1、選修選修3-23-2宣中高宣中高2012級物理備課組級物理備課組審核人審核人 雷致遠雷致遠1在電磁感應現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應電流的條件在電磁感應現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應電流的條件是什么？是什么？2在恒定電流中學過，電路中存在持續(xù)電流在恒定電流中學過，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？的條件是什么？溫故知新溫故知新NS甲甲乙乙產(chǎn)生電動勢的那部分導體相當于電源產(chǎn)生電動勢的那部分導體相當于電源 既然閉合電路中既然閉合電路中有感應電流有感應電流，這，這個電路中就個電路中就一定有電動勢一定有電動勢。3.3.試從本質上比較甲、乙兩電路的異同試從本質上比較甲、乙兩電路的異同1 1、定義：、定義：在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢

2、在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫叫感應電動勢（感應電動勢（E E）. .產(chǎn)生感應電動勢的那產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體部分導體相當于相當于電源電源. . 一、感應電動勢一、感應電動勢2、產(chǎn)生條件：、產(chǎn)生條件：只要只要穿過電路的穿過電路的磁通量發(fā)生磁通量發(fā)生變化變化，電路中，電路中就就產(chǎn)生感應電動勢。產(chǎn)生感應電動勢。磁通量變化是電磁感應的根本原因磁通量變化是電磁感應的根本原因; ;產(chǎn)生感應電動勢是電磁感應現(xiàn)象的本質產(chǎn)生感應電動勢是電磁感應現(xiàn)象的本質. .探究實驗：影響感應電動勢大小的因素探究實驗：影響感應電動勢大小的因素實驗：實驗：將條形磁鐵如圖所示插入線圈中，電流表將條形磁鐵如圖所示插入線圈中，電

3、流表指針發(fā)生偏轉。指針發(fā)生偏轉。問題問題1、電流表指針偏轉原、電流表指針偏轉原因是什么？電流表指針偏因是什么？電流表指針偏轉程度跟感應電動勢的大轉程度跟感應電動勢的大小有什么關系？小有什么關系？ 問題問題2：將條形磁鐵從同：將條形磁鐵從同一高度，插入線圈中，快一高度，插入線圈中，快插入和慢插入由什么相同插入和慢插入由什么相同和不同？和不同？磁通量變化的快慢不同磁通量變化的快慢不同 磁通量的變化相同磁通量的變化相同都產(chǎn)生了都產(chǎn)生了E(I)產(chǎn)生的產(chǎn)生的E(I)大小不等大小不等從條件上看從條件上看從結果上看從結果上看相同相同不同不同小結：小結：感應電動勢的大小可能與磁通量變化的快感應電動勢的大小可能

4、與磁通量變化的快慢有關，磁通量變化得快，感應電動勢就大慢有關，磁通量變化得快，感應電動勢就大.說明：說明：磁通量的變化快慢用磁通量的變化率磁通量的變化快慢用磁通量的變化率來描述，即可表示為來描述，即可表示為t實驗檢驗：實驗檢驗：實驗結論實驗結論越大，感應電流越大，感應電流I I越大，感應電動勢越大，感應電動勢E E越大越大。 t 進一步猜想進一步猜想：感應電動勢的大小很可能與磁通感應電動勢的大小很可能與磁通量的變化率有關，并且成正比。量的變化率有關，并且成正比。電路中感應電動勢的大電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比磁通量的變化率成正比定律內容tEt

5、kE取適當單位取適當單位則則k=1tnE線圈由線圈由1匝匝 n物理意義物理意義與電磁感應關系與電磁感應關系磁通量磁通量穿過回路的磁感穿過回路的磁感線的條數(shù)線的條數(shù)多少多少無直接關系無直接關系磁通量變化磁通量變化穿過回路的磁通穿過回路的磁通量量變化變化了多少了多少磁通量變化率磁通量變化率/t/t穿過回路的穿過回路的磁通磁通量量變化的快慢變化的快慢決定決定感應電動感應電動勢的勢的大小大小1、理解、理解:、/t的意義的意義弄清：弄清：1 1、磁通量大，電動勢一定大嗎？、磁通量大，電動勢一定大嗎？ 2、磁通量變化大，電動勢一定大嗎？、磁通量變化大，電動勢一定大嗎？產(chǎn)生產(chǎn)生感應電動感應電動勢的勢的條件條

6、件a.a.磁感應強度磁感應強度B B不變不變, ,垂直于磁場的回路面積垂直于磁場的回路面積S S發(fā)發(fā)生變化。此時：生變化。此時：b.b.垂直于磁場的回路面積垂直于磁場的回路面積S S不變不變, ,磁感應強度磁感應強度B B發(fā)發(fā)生變化。此時：生變化。此時：2 2、用公式用公式 求求E E的二種常見情況：的二種常見情況：tnEtSBnEtBSnE（動生電動勢）（動生電動勢）（感生電動勢）（感生電動勢）1 1、有一個、有一個5050匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為化率為0.5Wb/s0.5Wb/s，求感應電動勢。，求感應電動勢。 2 2、一個、一個100100匝

7、的線圈，在匝的線圈，在0.5s0.5s內穿過它的磁通量從內穿過它的磁通量從0.01Wb0.01Wb增加到增加到0.07Wb0.07Wb。求線圈中的感應電動勢。求線圈中的感應電動勢。3 3、一個匝數(shù)為、一個匝數(shù)為100100、面積為、面積為10cm210cm2的線圈垂直磁場放置的線圈垂直磁場放置, , 在在0.5s0.5s內穿過它的磁場從內穿過它的磁場從2T2T增加到增加到9T9T。求線圈中的感。求線圈中的感應電動勢。應電動勢。課堂練習課堂練習l例例4 4、匝數(shù)為、匝數(shù)為n n200200的線圈回路總電阻的線圈回路總電阻R R5050，整個，整個線圈平面均有垂直于線框平面的勻強磁場穿過，磁通線圈

8、平面均有垂直于線框平面的勻強磁場穿過，磁通量量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，求：線圈中的感應隨時間變化的規(guī)律如圖所示，求：線圈中的感應電流的大小。電流的大小。 VVt5 . 01 . 010. 015. 0VtnE100AREI2鞏固練習鞏固練習l例例5 5、有一面積為、有一面積為S S100cm100cm2 2的金屬環(huán)，電阻為的金屬環(huán)，電阻為R R0.10.1，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖所示，磁場方向垂，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖所示，磁場方向垂直環(huán)面向里，則在直環(huán)面向里，則在t t1 1t t2 2時間內通過金屬環(huán)某一截時間內通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為多少？面的電荷量為多少？tERtIqWbBS001.

9、 0CRq01. 0RtREI G Ga ab bv v 導體導體abab處于勻強磁場中，磁感應強處于勻強磁場中，磁感應強度是度是B B，長為，長為L L的導體棒的導體棒abab以速度以速度v v勻速勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應電動勢切割磁感線，求產(chǎn)生的感應電動勢a ab b分析：回路在時間分析：回路在時間tt內增大的面積為：內增大的面積為：S=LvtS=Lvt產(chǎn)生的感應電動勢為：產(chǎn)生的感應電動勢為：穿過回路的磁通量的變化為：穿過回路的磁通量的變化為：=BS=BStE =BLvt=BLvtttBLv BLvE V V是相對于磁場的速度是相對于磁場的速度平均值或瞬時值平均值或瞬時值L L應為有效長度應為有效長度V2V2V1V1v vB B若導體運動方向跟磁感應強度方向有夾角若導體運動方向跟磁感應強度方向有夾角(導體斜切磁感線導體斜切磁感線)為為v與與B夾角夾角sin1BLvBLvEtnEsin BLvE求平均感應電動勢求平均感應電動勢t近于近于0時，時，E為瞬時感應電動勢為瞬時感應電動勢求平均感應電動勢求平均感應電動勢,v是平均速度是平均速度求瞬時感應電動勢，求瞬時感應電動勢，v是瞬時速度是瞬時