4.4 法拉第电磁感应定律PPT.ppt

* 选修3-2 1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 2．恒定电流中，电路存在持续电流的条件是什么？ 温故知新 （1）闭合回路 （2）穿过的磁通量发生变化 （1）电路闭合 （2）电路中有电源提 供电动势 3、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？ 由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向 产生感应电流的电路中必有某部分相当于电源 有电流的电路中必存在电动势 感应电动势 电源外：正极→负极 电源内：负极→正极 电流方向 练习.如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极抽出线圈的过程中判断通过电阻的电流方向？此电路中的哪部分相当于电源？其正负极是什么？ B0 Ф B感 N S + － 电 源 P Q P端电势高于Q端电势 N S A B 练习：右图中AB为闭合电路的一部分导体，当其向左作切割磁感 线运动时，AB棒中的电流方向？及其正负极与电势的高低情况如何？ v A B v B O P 练习：下图中AB、OP为闭合电路的一部分导体，当其沿图示绕一端作切割磁感线运动时，棒中的电流方向？及其正负极与电势的高低情况如何？ 电磁感应中产生了感应电流，电路中必存在电动势——感应电动势 G P 线圈L1 线圈L2 滑动变阻器滑片P向左滑动中：线圈2中产生感应电流方向？线圈2的正负极？线圈1中感应电流方向？ B0 B感 感应 电流I B0 B感 感应 电流I - + I 电 源 1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势（E）. 一、感应电动势 3、感应电动势的产生条件：只要穿过电路（空间区域）的磁通量发生变化 2.产生感应电动势的那部分导体相当于电源，其中的电流即为电源内部电流，将从电源负极流向正极 闭合电路、磁通量发生了变化 产生感应电流的条件： 探究实验：影响感应电动势大小的因素 实验： 观看动画 5.2——条形磁铁穿插螺线管 探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？ 探究要求：①、实验二：将条形磁铁迅速和缓慢的从同一初位置进入（拔出）到同一末位置，记录表针的最大摆幅。 ②实验一：迅速和缓慢移动导体棒记录表针的最大摆幅。 ③实验三：迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片，迅速和缓慢的插入拔出螺线管，分别记录表针的最大摆幅； 从条件上看 从结果上看 相同 不同 都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等 初、末磁通量相同，故磁通量的变化相同；慢操作用时间长，指针偏角小，电流小，故感应电动势小；且?Ф/?t小 初、末磁通量相同 磁通量的变化?Ф相同 操作快慢不同即所用时间不同 小结：感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关，磁通量变化越快，感应电动势就越大. 磁通量变化的快慢?Ф/?t不同 操作越快E、I即越大 5.1－3——条形磁铁穿插螺线管 Φ变化 产生了E 产生了I 总电阻一定时，E越大，I越大，指针偏转越大。 问题3：该实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快速插入和慢速插入有什么相同和不同？ 探究问题： 实验分析: 磁通量变化的快慢不同 磁通量的变化相同 都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等 从条件上看 从结果上看 相同 不同 小结：感应电动势的大小可能与磁通量变化的快慢有关，磁通量变化越快，感应电动势就越大. 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？ E r 二、法拉第电磁感应定律 定律内容 取适当单位则k=1 线圈有n匝等效于n个串联 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率 (或变化快慢）成正比 注意：公式中Δφ应取绝对值,不涉及正负. 人们进一步经过大量实验及数据分析得出：感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。 说明：磁通量的变化快慢用磁通量的变化率来描述，即可表示为 注：感应电路中电流满足闭合电路欧姆定律 注：表整个电路的总平均电动势 ×　×　×　×　× ×　×　×　×　× V a b N A R 问题1：在闭合电路中，在电源内部电流从_____极流向极____ 极；在电源外部电流从_____极流向 ____极 问题2：在下列两种情况中，那一部分相当于电源？你能判断出它们的正负吗？画出等效电路图。 电源正负极的判断 R 负 正 正 负 此环内的电流为电源内部电流，从电源负极流向正极 + — ? 物理意义 与电磁感应关系 磁通量Ф 穿过回路或面积的磁感线的条数 与E、I无因果关系 磁通量变化△Ф＝｜φ2－φ1 ｜ 穿过回路的磁通量变化了多少 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