法拉第電磁感應定律-課件

法拉第電磁感應定律選修3-2大連海灣高級中學物理組1．在電磁感應現(xiàn)象中，產生感應電流的條件是什么？2．在恒定電流中學過，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？溫故知新NS甲乙產生電動勢的那部分導體相當于電源

既然閉合電路中有感應電流，這個電路中就一定有電動勢。3.試從本質上比較甲、乙兩電路的異同1、定義：在電磁感應現(xiàn)象中產生的電動勢叫感應電動勢（E）.產生感應電動勢的那部分導體相當于電源.

一、感應電動勢2、產生條件：只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就產生感應電動勢。磁通量變化是電磁感應的根本原因;產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實驗：將條形磁鐵如圖所示插入線圈中，電流表指針發(fā)生偏轉。問題1：電流表指針偏轉原因是什么？電流表指針偏轉程度跟感應電動勢的大小有什么關系？

問題2：將條形磁鐵從同一高度，插入線圈中，快插入和慢插入由什么相同和不同？磁通量變化的快慢不同磁通量的變化相同都產生了E(I)產生的E(I)大小不等從條件上看從結果上看相同不同小結：感應電動勢的大小可能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.說明：磁通量的變化快慢用磁通量的變化率來描述，即可表示為條形磁鐵插入線圈中，插入快慢分析：實驗結論越大，感應電流I越大，感應電動勢E越大。

進一步猜想：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。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定律內容取國際單位則k=1線圈由1匝n

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1、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意義弄清：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？產生感應電動勢的條件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。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。此時：2、用公式 求E的二種常見情況：（動生電動勢）（感生電動勢）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0.07Wb。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2T增加到9T。求線圈中的感應電動勢。課堂練習×

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××Gabv三、導體切割磁感線時的感應電動勢導體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平均值或瞬時值L應為有效長度V2V1θvB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)θ為v與B夾角注意：對公式E＝Blvsinθ的理解(1)對θ的理解當B、l、v三個量方向互相垂直時，θ＝90°，感應電動勢最大，當有任意兩個量的方向互相平行時，θ＝0°，感應電動勢為零．(2)對l的理解(3)對v的理解對比兩個公式如果所示，通電線圈在磁場中受力轉動，線圈中就會產生感應電動勢。感應電動勢加強了電源產生的電流，還是削弱了它？是有利于線圈的轉動，還是阻礙了線圈的轉動？思考與討論四、反電動勢E

FS

N

電機轉動例題1：如圖所示，水平放置的平行金屬導軌相距l(xiāng)＝0.50m，左端接一電阻R＝0.20Ω，磁感應強度B＝0.40T的勻強磁場方向垂直于導軌平面．導體棒ab垂直放在導軌上，并能無摩擦地沿導軌滑動，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計，當ab以v＝4.0m/s的速度水平向右勻速滑動時，求:(1)ab棒中感應電動勢的大??；(2)回路中感應電流的大?。?3)ab棒中哪端電勢高；(4)維持ab棒做勻速運動的水平外力F．例題2：如圖所示，兩端開口半徑為r的裸導體圓環(huán)，右端與固定電阻相連，左端上架一長度大于2r的裸導線MN，電路的固定電阻為R，其余電阻忽略不計，圓內有垂直于平面的勻強磁場．如果環(huán)內勻強磁場的磁感應強度為B，MN從圓環(huán)的左端滑到右端所經過的時間為t，試求這一過程中電阻R上通過的電荷量．例題3：如圖甲所示的螺線管，匝數(shù)n＝1500匝，橫截面積S＝20cm2，電阻r＝1.5Ω，與螺線管串聯(lián)的外電阻R1＝3.5Ω，R2＝2.5Ω，向右穿過螺線管的勻強磁場的磁感應強度按圖乙所示規(guī)律變化.求：(1)螺線管產生的感應電動勢大小；(2)通過螺線管的電流大小和方向；(3)螺線管兩端的電壓大小，并判斷M、P兩端的電勢高低．變式訓練1．一航天飛機下有一細金屬桿，桿指向地心．若僅考慮地磁場的影響，則當航天飛機位于赤道上空(

)A．由東向西水平飛行時，金屬桿中感應電動勢的方向一定由上向下B．由西向東水平飛行時，金屬桿中感應電動勢的方向一定由上向下C．沿經過地磁極的那條經線由南向北水平飛行時，金屬桿中感應電動勢的方向一定由下向上D．沿經過地磁極的那條經線由北向南水平飛行時，金屬桿中一定沒有感應電動勢

AD變式訓練2

如圖所示，在寬為0.5m的平行導軌上垂直導軌放置一個有效電阻為r＝0.6Ω的直導體棒，在導軌的兩端分別連接兩個電阻R1＝4Ω、R2＝6Ω，其他電阻不計．整個裝置處在垂直導軌向里的勻強磁場中，磁感應強度B＝0.1T．當直導體棒在導軌上以v＝6m/s的速度向右運動時，求：直導體棒兩端的電壓和流過電阻R1和R2的電流大?。兪接柧?.如圖甲所示，水平放置的線圈匝數(shù)n＝200匝，直徑d1＝40cm，電阻r＝2Ω，線圈與阻值R＝6Ω的電阻相連．在線圈的中心有一個直徑d2＝20cm的有界勻強磁場，磁感應強度按圖乙所示規(guī)律變化，規(guī)定垂直紙面向里的磁感應強度方向為正方向．試求：(1)通過電阻R的電流方向；(2)電壓表的示數(shù)；(3)若撤去原磁場，在圖中虛線的右側空間加磁感應強度B＝0.5T的勻強磁場，方向垂直紙面向里，