粤教版高中物理选修2-1探究影响电磁感应电动势大小的因素.ppt

1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 2．在恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？ 温故知新 （1）电路闭合；（2）磁通量变化。 甲 乙 产生电动势的那部分导体相当于电源 既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。 3.试从本质上比较甲、乙两电路的异同 1、定义：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相当于电源。 一、感应电动势 2、产生条件：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。 磁通量变化是电磁感应的根本原因; 产生感应电动势是电磁感应现象的本质。 + + 如何判断电路中相当于电源部分导体正负极？ 思考：感应电动势的大小与哪些因素有关？ 探究实验：影响感应电动势大小的因素 实验：将条形磁铁如图所示插入线圈中，电流表指针发生偏转。 问题1、电流表指针偏转原因是什么？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2：将条形磁铁从同一高度，插入线圈中，快插入和慢插入由什么相同和不同？ 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 小结：感应电动势的大小可能与磁通量变化的快慢有关，磁通量变化得快，感应电动势就大。 实验结论 进一步猜想：感应电动势的大小很可能与磁通量的变化率有关，并且成正比。 二、法拉第电磁感应定律 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成正比 定律内容 取适当单位则k=1 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成正比。 二、法拉第电磁感应定律 1.内容: (K是一个常数，国际单位制 K=1) 表达式： (n为线圈的匝数) 当有n匝线圈时，可将其视为n个电源串联,其感应电动势为： 1.因为：Ф=BS ΔФ有三种情况： （1）B不变化， S变化； （2）S不变化，B变化； （3）B、S都发生变化。 2、感应定律的理解与加深： 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 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 2、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 弄清：1、磁通量大，电动势一定大吗？ 2、磁通量变化大，电动势一定大吗？ 产生感应电动势的条件 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。 课堂练习 练习使用公式： 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 1.6V 16V × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 三、导体切割磁感线时的感应电动势 导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，长为L的导体棒ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势。 分析：回路在时间Δt内增大的面积为： ΔS=LvΔt 产生的感应电动势为： 穿过回路的磁通量的变化为： ΔΦ=BΔS =BLvΔt V是相对于磁场的速度 平均值或瞬时值 L应为有效长度 V2 V1 若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线) θ为v与B夹角 四、对比两个公式 求平均感应电动势 △t近于0时，E为瞬时感应电动势 求平均感应电动势,v是平均速度 求瞬时感应电动势，v是瞬时速度 1、法拉第电磁感应定律：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成正比。 课堂小结 当有N匝线圈时 当单匝线圈时 2、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 1．一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的： A.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最大 B.磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大 C.磁通量最大,磁通量变化率最小,感应电动势最大 D.磁通量最小,磁通量变化率最小,感应电动势最大 2、如图，有一匀强磁场B=1.0×10-3T，在垂直磁场的平面内，有一金属棒AO,绕平行于磁场的O轴顺时针转动，已知棒长L=0.20m，角速度ω=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？ 3、如图，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05s，第二次用0.1s。试求： (1)两次线圈中的平均感应电动势之比? (2)两次线圈中