法拉第电磁感应定律(精品).ppt

1.3 法拉第电磁感应定律 思考与讨论 感应电动势的大小跟哪些因素有关？ * 问题1：据前面所学，电路中存在持续 电流的条件是什么？ 问题2：什么叫电磁感应现象？产生感 应电流的条件是什么？ （1）闭合电路； （2）有电源 产生感应电流的条件是： （1）闭合电路；（2）磁通量变化。 利用磁场产生电流的现象 温故知新 试从本质上比较甲、乙两电路的异同？ 乙 甲 相同点：两电路都是闭合的，有电流 不同点：甲中有电池（电源） 乙中闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势. 思考 产生电动势的那部分导体相当于电源 1、感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势（E）。产生感应电动势的那部分导体就是电源。 一、感应电动势 问题1：感应电动势和感应电流之间存在什么关系？ 2、感应电动势和感应电流关系：感应电动势是感应电流存在的必要条件，有感应电动势不一定有感应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定有感应电动势。 ⑶产生感应电流只不过是一个现象，它表示电路中在输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质，它表示电路已经具备了随时输出电能的能力。 几点说明： ⑴不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势，产生感应电动势是电磁感应现象的本质。 ⑵磁通量是否变化是电磁感应的根本原因。若磁通量变化了，电路中就会产生感应电动势，再若电路又是闭合的，电路中将会有感应电流。 闭合电路的磁通量发生改变就能产生感应电动势，感应电动势E的大小可能与磁通量的变化量△φ有关，也与完成磁通量变化所用的时间△t有关。 观察实验,分析思考: 问题1:在实验中,电流表指针偏转原因是什么? 问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系? 问题3:在实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置，快速插入和慢速插入有什么相同和不同? Φ变化 产生E 产生I 问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？ 总电阻一定时,E越大,I越大,指针偏转越大. 问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？ Φ变化的快慢不同 Φ都发生了变化 都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等 磁通量变化越快，感应电动势越大。 磁通量的变化快慢 越大? 从条件上看 从结果上看 相同 不同 问题3:在实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置，快插入和慢插入有什么相同和不同? 磁通量的变化率 1、当时间△t相同时,磁通量变化△φ越大,感应电流就越大,表明感应电动势越大。 2、当磁通量变化△φ相同时,所用时间△t越短,感应电流就越大,表明感应电动势越大 感应电动势的大小跟磁通量变化△φ 和所用时间△t都有关. 现象 结论 ? 物理意义 与电磁感应关系 磁通量Ф 穿过回路的磁感线的条数多少 无直接关系 磁通量变化△Ф 穿过回路的磁通量变化了多少 产生感应电动势的条件 磁通量变化率 ΔΦ/Δt 穿过回路的磁通量变化的快慢 ? 决定感应电动势的大小 3、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 问题2：磁通量大，磁通量变化一定大吗？ 磁通量变化大，磁通量的变化率一定大吗？ （可以类比速度、速度的变化和加速度。） 磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化不同。磁通量为零，磁通量的变化率不一定为零;磁通量的变化大，磁通量的变化率也不一定大。 1、内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率△Φ/ △t成正比． 二、法拉第电磁感应定律： 2、数学表达式 （注意单位） 问题：若闭合电路是n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量相同，E＝？ 若有n匝线圈，则相当于有n个电源串联，总电动势为： 注意：公式中Δφ应取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。 1、有一个50匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s，求感应电动势。 2、一个100匝的线圈，在0. 5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。 3、一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置，在0. 5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。 25V 16V 1.6V Φ/10-2Wb t/s A B D 0 1 2 0.1 4、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则：( ) A、线圈中0时刻感应电动势最大 B、线圈中D时刻感应电动势为零 C、线圈中D时刻感应电动势最大 D、线圈中0到D时间内平均 感应电动势为0.4V ABD 1.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化,ΔS＝