高中物理 法拉第電磁感應定律課件 新人教版選修3

問題1：據(jù)前面所學，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？（1）閉合電路；（2）有電源（1）閉合電路；（2）磁通量變化。利用磁場產生電流的現(xiàn)象復習回顧問題2：什么叫電磁感應現(xiàn)象？問題3：產生感應電流的條件是什么？問題4：磁通量發(fā)生變化的方式有哪些情況？4.4法拉第電磁感應定律比較甲、乙兩電路的異同乙甲相同點：兩電路都是閉合的，有電流不同點：甲中有電池（電源）乙中有螺線管（相當于電源）思考有電源就有電動勢IV1.在電磁感應現(xiàn)象中產生的電動勢叫感應電動勢。產生感應電動勢的那部分導體就相當于電源.

只要磁通量變化，就產生感應電動勢。一.感應電動勢2．感應電動勢與感應電流的關系：．有感應電動勢不一定存在感應電流（要看電路是否閉合）有感應電流一定存在感應電動勢IV引：感應電動勢的大小跟哪些因素有關？a:導線運動的速度越快,產生感應電流越大b：磁鐵插入的速度越快，感應電流就越大結論:感應電動勢的大小跟快慢有關二、法拉第電磁感應定律電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。1.內容:注意：公式中Δφ取絕對值，不涉及正負，感應電流的方向另行判斷。物理量都取國際單位

2.公式:n為線圈的匝數(shù)表示磁通量變化的快慢弄清：1、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？

物理意義與電磁感應關系磁通量Ф穿過回路的磁感線的條數(shù)多少無直接關系磁通量變化△Ф穿過回路的磁通量變化了多少產生感應電動勢的條件磁通量變化率ΔΦ/Δt穿過回路的磁通量變化的快慢決定感應電動勢的大小3、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意義a.磁感應強度B不變,垂直于磁場的回路面積S發(fā)生變化,ΔS＝S2-S1,此時：b.垂直于磁場的回路面積S不變,磁感應強度B發(fā)生變化,ΔB＝B2-B1,此時：4、應用:用公式 求E的二種常見情況：1、有一個50匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應電動勢。

2、一個100匝的線圈，在0.5s內穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應電動勢。3、一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置，在0.5s內穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應電動勢。25V16V1.6VΦ/10-2Wbt/sABD0120.14、單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，轉軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則：()A、線圈中0時刻感應電動勢最大B、線圈中D時刻感應電動勢為零C、線圈中D時刻感應電動勢最大D、線圈中0到D時間內平均感應電動勢為0.4VABD三、導體作切割磁感線運動導體ab處于勻強磁場中，磁感應強度是B，長為L的導體棒ab以速度v勻速切割磁感線，求產生的感應電動勢ab×

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××Gabv分析：回路在時間Δt內增大的面積為：ΔS=LvΔt產生的感應電動勢為：穿過回路的磁通量的變化為：ΔΦ=BΔS=BLvΔtV是相對于磁場的速度1、B⊥VV⊥LL⊥B平均值或瞬時值L應為有效長度----兩兩垂直θvBV1=VsinθV2=Vcosθ3、若導體斜切磁感線（θ為v與B夾角）若導線運動方向與導線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角2、B∥V，E=0vB5：如圖，勻強磁場的磁感應電動勢為B，長為L的金屬棒ab在垂直于B的平面內運動，速度v與L成θ角，求金屬棒ab產生的感應電動勢。abθvE=BLVsinθ感應電動勢中的有效長度LvB

公式BLv中的L指的是切割磁感線的有效長度。在上圖中E=BLv，L是圓弧切割磁感線的有效長度。思考題求下面圖示情況下，a、b、c三段導體兩端的感應電動勢各為多大？7、如下圖所示，長為L的銅桿OA以O為軸在垂直于勻強磁場的平面內以角速度ω勻速轉動，磁場的磁感應強度為B，求桿OA兩端的電勢差。ωAOA'四、對比兩個公式求平均感應電動勢△t近于0時，E為瞬時感應電動勢求平均感應電動勢,v是平均速度求瞬時感應電動勢，v是瞬時速度1、電動機線圈的轉動會產生感應電動勢。這個電動勢是加強了電源產生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈轉動還是阻礙線圈的轉動？電動機轉動時產生的感應電動勢削弱了電源的電流，這個電動勢稱為反電動勢。反電動勢的作用是阻礙線圈的轉動。這樣，線圈要維持原來的轉動就必須向電動機提供電能，電能轉化為其它形式的能。五、反電動勢2、如果電動機因機械阻力過大而停止轉動，會發(fā)生什么情況？這時應采取什么措施？電動機停止轉動，這時就沒有了反電動勢，線圈電阻一般都很小，線圈中電流會很大，電動機可能會燒毀。這時，應立即切斷電源，進行檢查。

法拉第（1791—1876）是英國著名的物理學家、化學家。他發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，提出電場和磁場的概念。場的概念對近代物理的發(fā)展的重大意義。他家境貧寒，出身于鐵匠家庭，未受過系統(tǒng)的正規(guī)教育，但卻在眾多領域中作出驚人成就，堪稱刻苦勤奮、探索真理、不計個人名利的典范，對于青少年富有教育意義。1、穿過一個電阻為1Ω的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒均勻減少2Wb，則（）A、線圈中的感應電動勢一定是每秒減少2vB、線圈中的感應電動勢一定是2vC、線圈中的感應電流一定是每秒減少2AD、線圈中的感應電流一定是2A例與練不變！不變！2、匝數(shù)為n＝200的線圈回路總電阻R＝50Ω，整個線圈平面均有垂直于線框平面的勻強磁場穿過，磁通量Φ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。例與練3、如圖所示，用絕緣導線繞制的閉合線圈，共100匝，線圈總電阻為R=0.5Ω，單匝線圈的面積為30cm2。整個線圈放在垂直線圈平面的勻強磁場中，如果勻強磁場以如圖所示變化，求線圈中感應電流的大小。例與練4、有一面積為S＝100cm2的金屬環(huán)，電阻為R＝0.1Ω，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t1－t2時間內通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為多少？例與練5、單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示（正弦圖象一部分），則（）A.線圈中0時刻感應電動勢為0B.線圈中0時刻感應電動勢最大C.線圈中D時刻感應電動勢為0D.線圈中A時刻感應電動勢大于B時刻感應電動勢例與練斜率表示Φ的變化率6、如圖所示，電阻不計的裸導體AB與寬為60cm的平行金屬導軌良好接觸，電阻R1＝3Ω，R2＝6Ω，整個裝置處在垂直導軌向里的勻強磁場中，磁感應強度B＝0.5T。當AB向右以V＝5m/s的速度勻速滑動時，求流過電阻R1、R2的電流大小。例與練A×××××

×××××R2VBR17（思考題）如圖所示，金屬導軌上的導體棒ab在勻強磁場中沿導軌做下列哪種運動時，線圈c中將有感應電流產生（）A．向右做勻速運動B．向左做勻速運動C．向右做減速運動D．向右做加速運動例與練變速6、水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R＝3.0Ω的定值電阻，導體棒ab長＝0.5m，其電阻為r＝1.0Ω

，與導軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，B＝0.4T?，F(xiàn)使ab以v＝10m／s的速度向右做勻速運動。（1）ab中的電流大?ab兩點間的電壓多大？（