《法拉第電磁感應(yīng)定律》.ppt

復(fù)習(xí)提問(wèn)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(dòng)勢(shì),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(wèn),問(wèn)題1：既然會(huì)判定感應(yīng)電流的方向，那么，怎樣確定感應(yīng)電流的強(qiáng)弱呢？,既然有感應(yīng)電流，那么就一定存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)只要能確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，根據(jù)歐姆定律就可以確定感應(yīng)電流了,問(wèn)題2：如圖所示，在螺線管中插入一個(gè)條形磁鐵，問(wèn)、在條形磁鐵向下插入螺線管的過(guò)程中,電路中是否都有電流?為什么?、有感應(yīng)電流,是誰(shuí)充當(dāng)電源?、若圖中電路是斷開(kāi)的，有無(wú)感應(yīng)電流電流？有無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？,有，因磁通量有變化,由恒定電流中學(xué)習(xí)可知，對(duì)比可知左圖中的虛線框部分相當(dāng)于電源。,電路斷開(kāi)，肯定無(wú)電流，但有電動(dòng)勢(shì)。,1.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源,3.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流:,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是形成感應(yīng)電流的必要條件，有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì),思考與討論,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟哪些因素有關(guān)？,一、探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的影響因素,（1）探究目的：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小跟什么因素有關(guān)？（2）探究要求：、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。、迅速和緩慢移動(dòng)導(dǎo)體棒，記錄表針的最大擺幅。、迅速和緩慢移動(dòng)滑動(dòng)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(wèn)題：?jiǎn)栴}1、在實(shí)驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？問(wèn)題2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小有什么關(guān)系？問(wèn)題3：在實(shí)驗(yàn)中，快速和慢速效果有什么相同和不同？,變化,產(chǎn)生E,產(chǎn)生I,總電阻一定時(shí)，E越大，I越大，指針偏轉(zhuǎn)越大。,變化的快慢不同,都發(fā)生了變化,問(wèn)題3：該實(shí)驗(yàn)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(dāng)磁通量變化相同時(shí),所用時(shí)間越短,感應(yīng)電流就越大,表明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁通量變化和所用時(shí)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、磁通量變化、,磁通量：表示穿過(guò)某一面積的磁感線的條數(shù),磁通量變化：=21,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(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量變化率/t成正比,二、法拉第電磁感應(yīng)定律：,2、數(shù)學(xué)表達(dá)式,（國(guó)際單位時(shí)）,注意：公式中應(yīng)取絕對(duì)值,不涉及正負(fù).,若有n匝線圈，則相當(dāng)于有n個(gè)電源串聯(lián)，總電動(dòng)勢(shì)為：,三、導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算,例題1：如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌寬為，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).,解：回路在時(shí)間t內(nèi)增大的面積為：,S=Lvt,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：,穿過(guò)回路的磁通量的變化為：,=BS,=BLvt,（V是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度）,E=BLV(B,L,V兩兩垂直),若導(dǎo)體斜切磁感線,（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(shuō)明：,1、導(dǎo)線的長(zhǎng)度L應(yīng)為有效長(zhǎng)度,2、導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向和磁感線平行時(shí)，E=0,3、速度V為平均值（瞬時(shí)值），E就為平均值（瞬時(shí)值）,例題1.下列說(shuō)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,D,例題2.,一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場(chǎng)放置，在0.5s內(nèi)穿過(guò)它的磁場(chǎng)從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。解：由電磁感應(yīng)定律可得E=n/t由聯(lián)立可得E=n/t代入數(shù)值可得.,四、反電動(dòng)勢(shì),1、定義：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總要削弱電源產(chǎn)生的電流,1、反電動(dòng)勢(shì)總是要阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)線圈要維持轉(zhuǎn)動(dòng),電源就要向電動(dòng)機(jī)提供電能.電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能.,說(shuō)明：,2、電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),就沒(méi)有反電動(dòng)勢(shì),線圈中電流會(huì)很大,電動(dòng)機(jī)會(huì)燒毀,要立即切斷電源,進(jìn)行檢查.,（機(jī)械阻力大、電壓低）,.,一、感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如何判斷正、負(fù)極,二、法拉第電磁感應(yīng)定律,1、定義式：,2、推論：,三、反電動(dòng)勢(shì),線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總要削弱電源產(chǎn)生的電流,小結(jié)：,練習(xí)、在磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，垂直磁場(chǎng)放置一個(gè)面積為0.1m2的圓環(huán)。在0.2s內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由0增大到0.3特，求圓環(huán)中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。,解：已知t0.2s原磁通量=B1S=0現(xiàn)磁通量=B2S=0.030.03由電磁感應(yīng)定律可得E=n/t代如數(shù)值可得0.15,練習(xí)2一個(gè)矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞一個(gè)固定軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈處于如圖所示位置時(shí)，它的A.磁通量最大,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.磁通量最小,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.磁通量最大,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D.磁通量最小,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,3、如圖,有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=1.010-3T，在垂直磁場(chǎng)的平面內(nèi),有一金屬棒AO,繞平行于磁場(chǎng)的O軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),已知棒長(zhǎng)L=0.20m，角速度=20rad/s，求：棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)之比?(2)兩次線圈中電流之比?(3)兩次通過(guò)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(dǎo)體兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各為多大？,