高二物理選修3-2-法拉第電磁感應(yīng)定律-課件

高二物理選修3-2--法拉第電磁感應(yīng)定律-課件第一頁，共46頁。教學(xué)任務(wù)安排第一課時(shí)：法拉第電磁感應(yīng)定律基本內(nèi)容第二課時(shí)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)第三課時(shí)：前兩節(jié)內(nèi)容的比較、歸納、總結(jié)第一課時(shí)：法拉第電磁感應(yīng)定律基本內(nèi)容第一頁第二頁，共46頁。復(fù)習(xí)回顧：1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？2、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，磁通量的變化的方式有哪些？閉合電路中的磁通量發(fā)生變化第二頁第三頁，共46頁。由于閉合回路中的面積變化引起磁通量變化ΔΦ=

Φ2-Φ1=B

ΔS第三頁第四頁，共46頁。由于閉合回路中的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化引起磁通量變化ΔΦ=Φ2-Φ1=ΔB

S第四頁第五頁，共46頁。復(fù)習(xí)回顧：1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？2、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，磁通量的變化的方式有哪些？ΔΦ=

Φ2-Φ1=B

ΔSΔΦ=Φ2-Φ1=ΔB

SΔΦ=Φ2-Φ1=ΔB

ΔS閉合電路中的磁通量發(fā)生變化第五頁第六頁，共46頁。電路中產(chǎn)生持續(xù)電流的條件是什么？（1）電路閉合（2）有電源第六頁第七頁，共46頁。

存在感應(yīng)電流必然存在對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)；物理學(xué)中，我們把在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。等效第七頁第八頁，共46頁。問題當(dāng)開關(guān)斷開后，電路中是否有電流呢？電源兩端有電壓?jiǎn)?？電源的電?dòng)勢(shì)還存在嗎？第八頁第九頁，共46頁。問題當(dāng)導(dǎo)線斷開后，電路中是否還有電流呢？線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)還存在嗎？第九頁第十頁，共46頁?？偨Y(jié)：

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有無，完全取決于穿過閉合電路中的磁通量是否發(fā)生變化，與電路的通斷，電路的組成是無關(guān)的。第十頁第十一頁，共46頁。探究項(xiàng)目：影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素問題我們?cè)鯓幽軌蚋兄礁袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??？電流表偏轉(zhuǎn)的角度第十一頁第十二頁，共46頁。探究項(xiàng)目：影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素問題電流表指針的偏轉(zhuǎn)角度與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小有什么關(guān)系呢？等效第十二頁第十三頁，共46頁。探究項(xiàng)目：影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素器材：猜想：可能與什么因素有關(guān)探究過程：第十三頁第十四頁，共46頁。模擬實(shí)驗(yàn)一一根磁鐵慢速插入ＮＮ一根磁鐵快速插入第十四頁第十五頁，共46頁。分析歸納：從條件上看從結(jié)果上看相同

不同感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不同磁通量變化量△Φ相同都產(chǎn)生感應(yīng)電流I磁鐵插入的快慢不同感應(yīng)電流I大小不同第十五頁第十六頁，共46頁。ＮＮＮ模擬實(shí)驗(yàn)二一根磁鐵快速插入兩根磁鐵快速插入第十六頁第十七頁，共46頁。分析歸納：從條件上看從結(jié)果上看相同

不同感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不同磁通量變化量△Φ不同都產(chǎn)生感應(yīng)電流I磁鐵的快慢相同感應(yīng)電流I大小不同第十七頁第十八頁，共46頁。定性結(jié)論：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化的快慢有關(guān)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化的快慢有關(guān)磁通量變化率第十八頁第十九頁，共46頁。法拉第電磁感應(yīng)定律

電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率成正比。1、內(nèi)容：2、公式：即（單位為伏、韋伯、秒則k=1）注意：公式中Δφ取絕對(duì)值，不涉及正負(fù)，感應(yīng)電流的方向另行判斷。第十九頁第二十頁，共46頁。當(dāng)閉合電路中的線圈匝數(shù)是1匝時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的表達(dá)式第二十頁第二十一頁，共46頁。思考：

當(dāng)閉合電路中的線圈匝數(shù)是n時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的表達(dá)式該怎么寫呢？第二十一頁第二十二頁，共46頁。思考：穿過線圈內(nèi)的磁通量Φ一樣嗎？1匝線圈n匝線圈穿過線圈內(nèi)的磁通量Φ一樣第二十二頁第二十三頁，共46頁。思考：

當(dāng)閉合電路中的線圈匝數(shù)是n時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的表達(dá)式該怎么寫呢？第二十三頁第二十四頁，共46頁。

法拉第電磁感應(yīng)定律：

若線圈有n匝，電動(dòng)勢(shì)為：若線圈有1匝，電動(dòng)勢(shì)為：第二十四頁第二十五頁，共46頁。

物理意義與電磁感應(yīng)關(guān)系磁通量Ф穿過回路的磁感線的條數(shù)多少?zèng)]有直接關(guān)系磁通量變化△Ф穿過回路的磁通量變化了多少?zèng)Q定是否產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)磁通量變化率ΔΦ/Δt穿過回路的磁通量變化的快慢

決定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小對(duì)于Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的理解第二十五頁第二十六頁，共46頁。判斷題：（1）Φ越大，△Φ一定越大；（2）△Φ越大，一定越大；不一定不一定第二十六頁第二十七頁，共46頁。1、下列說法正確的是（）

A.線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大

B.線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大

C.線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大

D.線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大

反饋練習(xí)D第二十七頁第二十八頁，共46頁。2、單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)。若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則：()A、線圈中0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B、線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C、線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D、線圈中0到D時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4VΦ/10-2Wbt/sABD0120.1ABD第二十八頁第二十九頁，共46頁。小結(jié)：1.知道什么叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2.知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區(qū)別Φ、ΔΦ、。3.理解法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式。第二十九頁第三十頁，共46頁。布置作業(yè):1、課本問題與練習(xí)1、22、獨(dú)立完成練習(xí)冊(cè)相關(guān)內(nèi)容第三十頁第三十一頁，共46頁。3、思考題如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×××

×

×

×

×

×

×

×

×

×

××Gabv第三十一頁第三十二頁，共46頁。三、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的電動(dòng)勢(shì)

如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ab×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×××

×

×

×

×

×

×

×

×

×

××Gabv回路在時(shí)間t內(nèi)增大的面積為：ΔS=L(vΔt)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：穿過回路的磁通量的變化為：ΔΦ=BΔS=BLvΔtV是導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中移動(dòng)的速度第三十二頁第三十三頁，共46頁。θvBV1=VsinθV2=Vcosθ若導(dǎo)體斜切磁感線（θ為v與B夾角）

（若導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直，但跟磁感強(qiáng)度方向有夾角）說明：3、導(dǎo)線的長(zhǎng)度L應(yīng)為有效長(zhǎng)度1、V方向和B平行時(shí)，θ=0，E=02、速度V為平均值，E就為平均值.

速度V為瞬時(shí)值，E就為瞬時(shí)值.第三十三頁第三十四頁，共46頁。例：如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為B，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab在垂直于B的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，速度v與L成θ角，求金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。abθvE=B(Lsinθ)V有效長(zhǎng)度：導(dǎo)線在垂直速度方向上的投影長(zhǎng)度第三十四頁第三十五頁，共46頁。練習(xí)：半徑為R的半圓形導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，以速度V向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，E=？×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

××

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×ＶＯRE=B·2R·V有效長(zhǎng)度：彎曲導(dǎo)線在垂直速度方向上

的投影長(zhǎng)度第三十五頁第三十六頁，共46頁。問題：公式①與公式②的區(qū)別和聯(lián)系？1、一般來說，①求出的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，和某段時(shí)間

或者某個(gè)過程對(duì)應(yīng)，

②求出的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E和某個(gè)時(shí)刻

或者某個(gè)位置對(duì)應(yīng)。區(qū)別：第三十六頁第三十七頁，共46頁。2、①求出的是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)vabcdL區(qū)別：回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零時(shí)，但是回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定為零。第三十七頁第三十八頁，共46頁。1、公式①中的時(shí)間趨近于0時(shí)，

E就為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2、公式②中v若代表平均速度，

則求出的E就為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。聯(lián)系：?jiǎn)栴}：公式①與公式②的區(qū)別和聯(lián)系？第三十八頁第三十九頁，共46頁。四、反電動(dòng)勢(shì)V此電動(dòng)勢(shì)阻礙電路中原來的電流.

故稱之為反電動(dòng)勢(shì)第三十九頁第四十頁，共46頁。NS電動(dòng)機(jī)安培力方向轉(zhuǎn)動(dòng)速度方向第四十頁第四十一頁，共46頁。電動(dòng)機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是反電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)是削弱了電源電流,阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng).線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動(dòng)就必須向電動(dòng)機(jī)提供電能，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

正因?yàn)榉措妱?dòng)勢(shì)的存在,所以對(duì)電動(dòng)機(jī),歐姆定律不成立.第四十一頁第四十二頁，共46頁。如果電動(dòng)機(jī)因機(jī)械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)就沒有了反電動(dòng)勢(shì)，線圈電阻一般都很小，線