《法拉第電磁感應(yīng)定律》.ppt

《《法拉第電磁感應(yīng)定律》.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《法拉第電磁感應(yīng)定律》.ppt（23頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

復習提問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？,（1）閉合回路（2）磁通量發(fā)生變化,2、電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？,（1）電路閉合（2）電源提供電動勢,3、在發(fā)生電磁感應(yīng)的情況下，用什么方法可以判定感應(yīng)電流的方向？,,由楞次定律或右手定則判斷感應(yīng)電流的方向,新課提問,問題1：既然會判定感應(yīng)電流的方向，那么，怎樣確定感應(yīng)電流的強弱呢？,既然有感應(yīng)電流，那么就一定存在感應(yīng)電動勢．只要能確定感應(yīng)電動勢的大小，根據(jù)歐姆定律就可以確定感應(yīng)電流了．,問題2：如圖所示，在螺線管中插入一個條形磁鐵，問①、在條形磁鐵向下插入螺線管的過程中,電路中是否都有電流?為什么?②、有感應(yīng)電流,是誰充當電源?③、若圖中電路是斷開的，有無感應(yīng)電流電流？有無感應(yīng)電動勢？,有，因磁通量有變化．,由恒定電流中學習可知，對比可知左圖中的虛線框部分相當于電源。,電路斷開，肯定無電流，但有電動勢。,,1.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢稱感應(yīng)電動勢2.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導體相當于電源．,3.感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流:,,感應(yīng)電動勢是形成感應(yīng)電流的必要條件，有感應(yīng)電動勢不一定存在感應(yīng)電流（要看電路是否閉合），有感應(yīng)電流一定存在感應(yīng)電動勢．,思考與討論,感應(yīng)電動勢的大小跟哪些因素有關(guān)？,一、探究感應(yīng)電動勢大小的影響因素,（1）探究目的：感應(yīng)電動勢大小跟什么因素有關(guān)？（2）探究要求：①、將條形磁鐵迅速和緩慢的插入拔出螺線管，記錄表針的最大擺幅。②、迅速和緩慢移動導體棒，記錄表針的最大擺幅。③、迅速和緩慢移動滑動變阻器滑片，迅速和緩慢的插入拔出螺線管,分別記錄表針的最大擺幅；（3）、探究問題：問題1、在實驗中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？問題2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動勢的大小有什么關(guān)系？問題3：在實驗中，快速和慢速效果有什么相同和不同？,Φ變化,產(chǎn)生E,產(chǎn)生I,,,,總電阻一定時，E越大，I越大，指針偏轉(zhuǎn)越大。,Φ變化的快慢不同,Φ都發(fā)生了變化,問題3：該實驗中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？,都產(chǎn)生了I,產(chǎn)生的I大小不等,,當磁通量變化相同時,所用時間越短,感應(yīng)電流就越大,表明感應(yīng)電動勢越大,感應(yīng)電動勢的大小跟磁通量變化和所用時間都有關(guān)，即與磁通量的變化率有關(guān).,分析與論證,結(jié)論,磁通量的變化率,區(qū)別:,磁通量φ、磁通量變化ΔΦ、,磁通量：φ表示穿過某一面積的磁感線的條數(shù),磁通量變化：△φ=φ2—φ1,磁通量變化率：,磁通量的變化率,1、內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率△Φ/△t成正比．,二、法拉第電磁感應(yīng)定律：,2、數(shù)學表達式,（國際單位時）,注意：公式中Δφ應(yīng)取絕對值,不涉及正負.,,,,若有n匝線圈，則相當于有n個電源串聯(lián)，總電動勢為：,三、導體做切割磁感線運動感應(yīng)電動勢計算,例題1：如圖所示閉合線圈一部分導體ab處于勻強磁場中，導軌寬為Ｌ，磁感應(yīng)強度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.,解：回路在時間Δt內(nèi)增大的面積為：,ΔS=LvΔt,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：,穿過回路的磁通量的變化為：,ΔΦ=BΔS,=BLvΔt,（V是相對于磁場的速度）,E=BLV(B,L,V兩兩垂直),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）,說明：,1、導線的長度L應(yīng)為有效長度,2、導線運動方向和磁感線平行時，E=0,3、速度V為平均值（瞬時值），E就為平均值（瞬時值）,例題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)電動勢一定越大B.線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一越大C.線圈處在磁場越強的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大D.線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大,D,例題2.,一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置，在0.5s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動勢。解：由電磁感應(yīng)定律可得E=nΔΦ/Δt①ΔΦ＝ΔＢＳ②由①②聯(lián)立可得E=nΔＢＳ/Δt代入數(shù)值可得Ｅ＝１.６Ｖ,四、反電動勢,1、定義：電動機轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢總要削弱電源產(chǎn)生的電流,1、反電動勢總是要阻礙線圈的轉(zhuǎn)動線圈要維持轉(zhuǎn)動,電源就要向電動機提供電能.電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能.,說明：,2、電動機停止轉(zhuǎn)動,就沒有反電動勢,線圈中電流會很大,電動機會燒毀,要立即切斷電源,進行檢查.,（機械阻力大、電壓低）,.,一、感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢如何判斷正、負極,二、法拉第電磁感應(yīng)定律,1、定義式：,2、推論：,三、反電動勢,線圈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢總要削弱電源產(chǎn)生的電流,小結(jié)：,,練習１、在磁感應(yīng)強度隨時間變化的磁場中，垂直磁場放置一個面積為0.1m2的圓環(huán)。在0.2s內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度由0增大到0.3特，求圓環(huán)中的平均感應(yīng)電動勢。,解：已知Δt＝0.2sｎ＝１原磁通量Φ１=B1S=0現(xiàn)磁通量Φ２=B2S=0.03ＷｂΔΦ＝Φ２－Φ１＝0.03Ｗｂ由電磁感應(yīng)定律可得E=nΔΦ/Δt代如數(shù)值可得Ｅ＝0.15Ｖ,,練習2．一個矩形線圈，在勻強磁場中繞一個固定軸做勻速轉(zhuǎn)動，當線圈處于如圖所示位置時，它的A.磁通量最大,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動勢最大B.磁通量最小,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動勢最大C.磁通量最大,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動勢最大D.磁通量最小,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動勢最大,√,3、如圖,有一勻強磁場B=1.010-3T，在垂直磁場的平面內(nèi),有一金屬棒AO,繞平行于磁場的O軸順時針轉(zhuǎn)動,已知棒長L=0.20m，角速度ω=20rad/s，求：棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有多大？,,4、如圖，將一條形磁鐵插入某一閉合線圈，第一次用0.05s，第二次用0.1s。試求：(1)兩次線圈中的平均感應(yīng)電動勢之比?(2)兩次線圈中電流之比?(3)兩次通過線圈電荷量之比?(4)兩次在R中產(chǎn)生熱量之比?,課后思考題,求下面圖示情況下，a、b、c三段導體兩端的感應(yīng)電動勢各為多大？,,,