《人教高中物理选修11课件第3章第2节法拉第电磁感应定律共70张》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教高中物理选修11课件第3章第2节法拉第电磁感应定律共70张（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、法拉第电磁感应定律,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 -电源。,一、感应电动势,2、磁通量的变化率,表示磁通量的变化的快慢,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/ t成正比,二、法拉第电磁感应定律：,2、数学表达式,（单位 为 伏、韦伯、秒 则 k=1）,二、法拉第电磁感应定律：,若线圈有n匝，则相当于有n个电源串联，总电动势为：,注意：（1）公式中的计算方法， （2）电动势 E 为 平均值 （3）感应电流的方向另行判断。,讨论：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？,（与速度、速度的变化量
2、和加速度的关系类比）,磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化量不同。 磁通量为零，磁通量的变化率不一定为零;磁通量的变化量大，磁通量的变化率也不一定大。,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。,4、 如下图所示，半径为r的金属环绕通过某直径的轴OO 以角速度作匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，从金属环面与磁场方向重合时
3、开始计时，则在金属环转过30角的过程中，环中产生的电动势的平均值是多大？,5、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,三、导体作切割磁感线运动 电动势E大小,如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势,回路在时间t内增大的面积为：,S=L(vt),产生的感应电动势为：,穿过回路的磁通量的变化为：,=BS,=B
4、Lvt,（V是相对于磁场的速度）,若导体斜切磁感线,（为v与B夹角）,（若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角）,说明：,1、导线的长度L应为有效长度,2、V方向和B平行时，=0 E=0,3、速度V为平均值，E就为平均值. 速度V为瞬时值，E就为瞬时值.,例：如图，匀强磁场的磁感应电动势为B，长为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与L成角，求金属棒ab产生的感应电动势。,E=BL(Vsin),E=B(Lsin)V,有效长度-导线在垂直速度方向上 的投影长度,练习：半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中， 以速度V向右匀速运动时，E=？,E = B2RV,有效长度-弯曲导线在
5、垂直速度方向上 的投影长度,1、一般来说， 求出的是平均感应电动势，和某段时间或者某个过程对应， 求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻或者某个位置对应。,区别：,2、求出的是整个回路的感应电动势,区别：,回路中感应电动势为零时，但是回路中某段导体的感应电动势不一定为零。,1、公式中的时间趋近于0时， E就为瞬时感应电动势,2、公式中v若代表平均速度， 则求出的E就为平均感应电动势。,联系：,四、反电动势,V,此电动势阻碍电路中原来的电流. 故称之为反电动势,N,S,电动机,安培力方向 转动速度方向,电动机线圈的转动产生感应电动势是反电动势。这个电动势是削弱了电源电流, 阻碍线圈的转动. 线圈要
6、维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为机械能。 正因为反电动势 的存在,所以对电动机,欧姆定律不成立.,如果电动机因机械阻力过大而停止转动，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，电动机会烧毁。这时，应立即切断电源，进行检查。,作业:,创新导与练,P20P22 第1题 第11题 第13题,第17页-第19页 例题 自己课后自学,电源,电源,高中物理选修3-2第四章电磁感应第四节,法拉第电磁感应定律,教学任务安排,第一课时：法拉第电磁感应定律基本内容,第二课时：导体切割磁感线时的感应电动势,第三课时：前两节内容的比较、归纳、总结,第一课时：法拉第电磁感应定律基本内容
7、,复习回顾：,1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？,2、在电磁感应现象中，磁通量的变化的方式有哪些？,闭合电路中的磁通量发生变化, = 2 - 1,由于闭合回路中的面积变化引起磁通量变化, = 2-1 = B S,由于闭合回路中的磁感应强度变化引起磁通量变化, = 2-1 = BS,复习回顾：,1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？,2、在电磁感应现象中，磁通量的变化的方式有哪些？,闭合电路中的磁通量发生变化, = 2 - 1, = 2 - 1 = B S, = 2 - 1 = BS, = 2 - 1 = B2S2 - B1S1,电路中产生持续电流的条件是什么？,进入新课
8、：,（1）电路闭合,（2） 有电源,电源在哪里？,存在感应电流必然存在对应的电动势； 物理学中，我们把在电磁感应现象中，产生的电动势叫做感应电动势。,等 效,实物图：,问题,当开关断开后，电路中是否有电流呢？,电源两端有电压吗？电源的电动势还存在吗？,实物图：,问题,当导线断开后，电路中是否还有电流呢？,线圈内的感应电动势还存在吗？,小结：,感应电动势的有无，完全取决于穿过闭合电路中的磁通量是否发生变化，与电路的通断，电路的组成是无关的。,探究： 影响感应电动势大小的因素,问题,我们怎样能够感知到感应电动势的大小？,电流表偏转的角度,探究： 影响感应电动势大小的因素,问题,电流表指针的偏转角度
9、与感应电动势的大小有什么关系呢？,等 效,探究： 影响感应电动势大小的因素,提供器材：,猜 想： 可能与什么因素有关,探究： 影响感应电动势大小的因素,体验探究过程：,交流汇报心得：,模拟实验一,一根磁铁慢速插入,一根磁铁快速插入,分析归纳：,感应电动势大小不同,磁通量变化量 相同,都产生感应电流 I,磁铁插入的快慢不同,感应电流 I 大小不同,模拟实验二,一根磁铁快速插入,两根磁铁快速插入,分析归纳：,感应电动势大小不同,磁通量变化量 不同,都产生感应电流 I,磁铁的快慢相同,感应电流 I 大小不同,分析归纳：,感应电动势大小不同,定性结论：,感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关,感应电动势
10、大小与磁通量变化的快慢有关,磁通量变化率,V：表示速度,V: 表示速度的变化量,表示速度变化的快慢， 即单位时间内速度的变化量， 定义为速度变化率。, ：表示磁通量, : 表示磁通量的变化量,表示磁通量变化的快慢， 即单位时间内磁通量的变化量，定义为磁通量变化率。,判断题：,（1） 越大， 一定越大；,（2） 越大， 一定越大；,不一定,不一定,判断题：,穿过线圈内的磁通量一样吗？,1匝线圈,n匝线圈,穿过线圈内的磁通量一样,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变化率成正比 。,1、内容：,2、公式：,即,思考题：,当闭合电路中的线圈匝数是1匝时，感应电动势大小的
11、表达式怎么写呢？,思考题：,当闭合电路中的线圈匝数是n匝串联时，感应电动势大小的表达式又怎么写呢？,1匝线圈,n 匝线圈,n匝线圈中的每一匝线圈内的磁通量变化率都是 。,谢谢光临和指导！,再见！,法拉第电磁感应定律：,若线圈有n匝，电动势为：,若线圈有1匝，电动势为：,对于 、/t的理解,三、导体作切割磁感线运动 电动势E大小,如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势,回路在时间t内增大的面积为：,S = L(vt),产生的感应电动势为：,穿过回路的磁通量的变化为：,= BS,= BLvt,V是导体棒在磁场中移动的速度,若导体
12、斜切磁感线,（为v与B夹角）,（若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角）,说明：,3、导线的长度 L应为有效长度,1、V方向和B平行时，=0 ，E=0,2、速度V为平均值，E就为平均值. 速度V为瞬时值，E就为 瞬时值.,例：如图，匀强磁场的磁感应电动势为B，长为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与L成角，求金属棒ab产生的感应电动势。,E=B(Lsin)V,有效长度： 导线在垂直速度方向上的投影长度,练习：半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中，以速度V向右匀速运动时，E=？,E = B2RV,有效长度： 弯曲导线在垂直速度方向上 的投影长度,1、一般来说， 求出的是平均
13、感应电动势，和某段时间 或者某个过程对应，求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻 或者某个位置对应。,区别：,2、求出的是整个回路的感应电动势,区别：,回路中感应电动势为零时，但是回路中某段导体的感应电动势不一定为零。,1、公式中的时间趋近于0时， E就为瞬时感应电动势,2、公式中v若代表平均速度， 则求出的E就为平均感应电动势。,联系：,四、反电动势,V,此电动势阻碍电路中原来的电流. 故称之为反电动势,N,S,电动机,安培力方向 转动速度方向,电动机线圈的转动产生感应电动势是反电动势。这个电动势是削弱了电源电流, 阻碍线圈的转动. 线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为机械能。 正因为反电动势 的存在,所以对电动机,欧姆定律不成立.,如果电动机因机械阻力过大而停止转动，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，电动机会烧毁。这时，应立即切断电源，进行检查。,作业:,创新导与练,P20P22 第1题 第11题 第13题,第17页-第19页 例题 自己课后自学,电源,电源,
