二节法拉电磁感应定律.pptVIP

第三章 划时代的发现 第二节 法拉第电磁感应定律 磁生电的几种典型情况 导线在磁场中运动 磁生电的几种典型情况 磁生电的几种典型情况 改变线圈中的电流 从现象到本质 从现象到本质 从现象到本质 从定性到定量 思考与讨论 实验：导线切割磁感线，产生感应电流，导线运动的速度越快、磁体的磁场越强，产生的感应电流越大。 概念的比较 补充：导线切割磁感线时的感应电动势． 如图所示，导体由ab以v匀速移动到a1b1 ，这一过程中穿过闭合回路的磁通量变化?? =BLv?t ，由法拉第电磁感应定律得： 探索者：“摇绳能发电吗” 地球磁场 1、电动机线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势是加强了电源产生的电流，还是削弱了电源的电流？是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？ 电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流，这个电动势称为反电动势。反电动势的作用是阻碍线圈的转动。这样，线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为其它形式的能。 2、如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？这时应采取什么措施？ 电动机停止转动，这时就没有了反电动势，线圈电阻一般都很小，线圈中电流会很大，电动机可能会烧毁。这时，应立即切断电源，进行检查。 * * * * * 靖边中学 李靖东 模仿法拉第的实验（一） 模仿法拉第的实验（二） 磁铁和线圈相对运动 S极从线圈抽出 N极从线圈抽出 S极停在线圈中 N极停在线圈中 S极插入线圈 N极插入线圈 表针 磁铁 表针 磁铁 模仿法拉第的实验（三） 开关总是闭合，迅速移动变阻器的滑片 开关总是闭合，滑动变阻器不动 开关断开瞬间 开关闭合瞬间 现象 操作 有电流产生 有电流产生 无电流产生 有电流产生 实验结论： 只有当线圈A中电流发生变化，线圈B中才有感应电流。 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线 R B 结论：只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。 R B 一、电磁感应: 1、磁通量：穿过闭合回路的磁感线的条数φ 。 公式：φ= B S (B⊥S) 2、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线 ， 或穿过闭合电路的磁通量发生变化，产生感应电流 的现象。 3、电磁感应产生的电流叫做感应电流。 小结 二、产生感应电流条件： 穿过闭合电路的磁通量发生变化。 “Φ变” “Φ变”的原因：可能是B变、S变、B与S间的夹角变 电源：将其它形式的能量转变为电能的装置。 在电源内部存在一非静电力，该非静电力将正电荷从电势低的电源负极移动到电势高的正极。 负载 A B 电源 在电源内把单位正电荷从负极移到正极的过程中非静电力所作的功。 电动势：Ek 电动势是描述电源特性的物理量。例如干电池的电动势为1.5V，表示在电源内部从负极到正极搬运1C电荷，中非静电力所作的功1.5J。（即，有1.5J化学能转变为电能） 从定性到定量 1、在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。 产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。 感应电动势 2、磁通量的变化率 表示磁通量的变化快慢 感应电动势的大小跟哪些因素有关？ 探究感应电动势大小与磁通量变化的关系 提出问题 既然闭合电路的磁通量发生改变就能产生感应电动势，那么感应电动势大小与磁通量的变化是否有关呢？ 猜想或假设 感应电动势E的大小与磁通量的变化量△φ有关。 也与完成磁通量变化所用的时间△t有关。 也就是与磁通量变化的快慢有关（而磁通量变化的快慢可以用磁通量的变化率表示△φ/ △t ） 探究感应电动势大小与磁通量变化的关系 实验：向线圈插入条形磁铁，磁铁的磁场越强、插入的速度越快，产生的感应电流就越大。 实验依据 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． 2、数学表达式： （国际单位制中k =1） 单位:1V=1WB/s 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。 感应电动势 问题：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？ 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。 思考与讨论 速度的变化率 Δv/ Δt 磁通量的变化率ΔΦ/Δt 速度的变化Δv 磁通量的变化ΔΦ 速度v 磁通量Φ （可以类比速度、速度的变化和加速度） E = BLv 电动势计算公式