第四节法拉第电磁感应定律.ppt

第一页，共三十二页，2022年，8月28日 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 第二页，共三十二页，2022年，8月28日 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） 乙中有螺线管 （相当于电源） 而产生电动势的哪部分导体就相当于电源。 第三页，共三十二页，2022年，8月28日 一、感应电动势 （E） 1.定义: 在电磁感应现象中产生的电动势。 既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有感应电动势。 第四页，共三十二页，2022年，8月28日 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。 第五页，共三十二页，2022年，8月28日 Φ变化 产生E 产生I 总电阻一定时，E越大，I越大，指针偏转越大。 Φ变化的快慢不同 Φ都发生了变化 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？ 观察实验，分析并思考回答下面的问题： 问题3：该实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？ 从条件上看 从结果上看 相同 不同 都产生了I 产生的I大小不等 第六页，共三十二页，2022年，8月28日 一、感应电动势 （E） 1.定义: 在电磁感应现象中产生的电动势。 2．磁通量变化越快，感应电动势越大。 磁通量变化 磁通量变化快慢 磁通量 第七页，共三十二页，2022年，8月28日 磁通量Φ与时刻t对应，磁通量的变化量是两个时刻穿过这个面的磁通量之差，即ΔΦ＝Φ2-Φ1，磁通量的变化率是单位时间内磁通量的变化量，计算公式是ΔΦ／Δt，磁通量变化率的大小不是单纯由磁通量的变化量决定，还跟发生这个变化所用的时间有关。 穿过一个面的磁通量大，但磁通量的变化量不一定大，磁通量的变化率也不一定大；同理，穿过一个面的磁通量的变化量大，但磁通量不一定大，磁通量的变化率也不一定大；穿过一个面的磁通量的变化率大，但磁通量和磁通量的变化量都不一定大。 第八页，共三十二页，2022年，8月28日 应用举例 例1、如图所示为穿过某线路的磁通量Φ随 时间t变化的关系图，试根据图说明： （1）穿过某线路的磁通量Φ何时最大？ 何时最小？ （2）Δφ/Δt何时最大？何时最小？ （3）感应电动势E何时最大？何时最小？ Φ t O t1 t2 t3 t4 注意区分几个物理量： ①Φ、Δφ、Δφ/Δt ②E只与Δφ/Δt有关， 而与Φ、Δφ无关。 第九页，共三十二页，2022年，8月28日 一、感应电动势 （E） 1.定义: 在电磁感应现象中产生的电动势。 2．磁通量变化越快，感应电动势越大。 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) (n为线圈的匝数) 第十页，共三十二页，2022年，8月28日 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: (n为线圈的匝数) 2.数学表达式: 平均磁通变化率 平均感应电动势 注意：用来计算电量 第十一页，共三十二页，2022年，8月28日 巩固练习： 1．穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒钟均匀地增加2 Wb，则： A．线圈中的感应电动势每秒钟增加2 V B．线圈中的感应电动势每秒钟减少2 V C．线圈中的感应电动势始终是2 V D．线圈中不产生感应电动势 √ 第十二页，共三十二页，2022年，8月28日 练1：如图所示，一个50匝的线圈的两端跟R＝99Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20㎝2，电阻为1Ω，磁感应强度以100T／s的变化率均匀减少。在这一过程中通过电阻R的电流为多大？ 第十三页，共三十二页，2022年，8月28日 练2、两块水平放置的板间距为d，用导线与一n匝线圈连接，线圈置于方向竖直向上的匀强磁场中，如图所示，两板间有一质量为m、带电量为＋q的油滴恰好静止，则线圈中的磁通量的变化率是多少？ （mgd/nq） 第十四页，共三十二页，2022年，8月28日 练3：半径为r、电阻为R的金属环通过某直径的轴OO’以