《人教版高中物理选修3-2课件4.4《法拉第电磁感应定律》(共30张)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理选修3-2课件4.4《法拉第电磁感应定律》(共30张)（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、问题1：据前面所学，电路中存在持续电流的条件是什么？（1）闭合电路； （2）有电源 （1）闭合电路； （2）磁通量变化。利用磁场产生电流的现象复习回顾问题2：什么叫电磁感应现象？问题3：产生感应电流的条件是什么？问题4：磁通量发生变化的方式有哪些情况？ 4.4 法拉第电磁感应定 律比较甲、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）思 考有电源就有电动势IV1.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 .只要磁通量变化，就产生感应电动势。一.感应电动势2感应电动势与感应电流的关系：有感应电动
2、势不一定存在感应电流（要看电路是否闭合） 有感应电流一定存在感应电动势IV引：感应电动势的大小跟哪些因素有关？ a: 导线运动的速度越快,产生感应电流越大b：磁铁插入的速度越快，感应电流就越大结论:感应电动势的大小跟快慢有关二、法拉第电磁感应定律二、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。 1.1.内容内容: :注意：公式中取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另 行判断。物理量都取国际单位 2.2.公式公式: :n为线圈的匝数表示磁通量变化的快慢弄清：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？物理意义与电磁感应关系磁通量穿过回路的
3、磁感 线的条数多少无直接关系磁通量变化穿过回路的磁通 量变化了多少产生感应电动势 的条件 磁通量变化率 /t穿过回路的磁通 量变化的快慢决定感应电动势 的大小3 3、理解、理解:、/t的意义a.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化,SS2 -S1,此时：b.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发生变化,BB2 -B1,此时：4、应用:用公式 求E的二种常见情况：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
4、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。25V16V1.6V/10-2Wbt/sABD0120.14、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0.4VABD三、导体作切割磁感线运动三、导体作切割磁感线运动导体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ab Gabv分析：回路在时间t内
5、增大的面积为： S=Lvt产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化为：=BS =BLvtV是相对于磁场的速度1 1、B BV VV VL LL LB B平均值或瞬时值 L应为有效长度-两两垂直两两垂直vBV1=Vsin V2 =Vcos 3 3、若导体斜切磁感线、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2 2、B BV V，E=0E=0vB5：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。abvE=BLVsin6、水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和
6、PQ ，它们的电阻可忽略不计，在M和 P之间接有阻值为R 3.0的定值电阻，导体棒ab长0.5m，其电阻为r 1.0 ，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场 中，B0.4T。现使ab以v10ms的速度向右做匀速运动。 （1）a b中的电流大? a b两点间的电压多大？ （2）维持a b做匀速运动的外力多大？ （3）a b向右运动1m的过程中，外力做的功是多少？电路中产 生的热量是多少？ RBrPMNaQbv（1） 0.5A 1.5V （2）0.1N（3）0.1J 0.1J7、如下图所示，长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆O
7、A两端的电势差。AOA四、对比两个公式四、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、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。五、反电动势五、反电动势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
8、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。法拉第（17911876）是英国著名的物理学家、化学家 。他发现了电磁感应现象，提 出电场和磁场的概念。场的概 念对近代物理的发展的重大意 义。他家境贫寒，出身于铁匠 家庭，未受过系统的正规教育 ，但却在众多领域中作出惊人 成就，堪称刻苦勤奋、探索真 理、不计个人名利的典范，对 于青少年富有教育意义。l1、穿过一个电阻为1的单匝闭合线圈的磁通量始终 是每秒均匀减少2Wb，则 （ ）lA、线圈中的感应电动势一定是每秒减少2vlB、线圈中的感应电动势一定是2vlC、线圈中的感应电流一定是每
9、秒减少2AlD、线圈中的感应电流一定是2A例与练不变！不变！l2、匝数为n200的线圈回路总电阻R50，整个 线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁通 量随时间变化的规律如图所示，求：线圈中的感应 电流的大小。 例与练l3、如图所示，用绝缘导线绕制的闭合线圈，共100 匝，线圈总电阻为R=0.5，单匝线圈的面积为 30cm2。整个线圈放在垂直线圈平面的匀强磁场中 ，如果匀强磁场以如图所示变化，求线圈中感应电流 的大小。 例与练l4、有一面积为S100cm2的金属环，电阻为R 0.1，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直 环面向里，则在t1t2时间内通过金属环某一截面的 电荷量为多少？例
10、与练l5、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，若线圈所 围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示（正弦图 象一部分），则（ ）lA.线圈中0时刻感应电动势为0lB.线圈中0时刻感应电动势最大lC.线圈中D时刻感应电动势为0lD.线圈中A时刻感应电动势大于B时刻感应电动势例与练斜率表示 的变化率l6、如图所示，电阻不计的裸导体AB与宽为60cm的 平行金属导轨良好接触，电阻R13， R26， 整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，磁感应强 度B0.5T。当AB向右以V5m/s的速度匀速滑动 时，求流过电阻R1、 R2的电流大小。例与练A R2 VBR1l7（思考题）如图所示，金属导轨上的导体棒ab在
11、匀 强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c中将有感 应电流产生（ ）lA向右做匀速运动 B向左做匀速运动lC向右做减速运动 D向右做加速运动例与练变速感应电动势LvB公式BLv中的L指的是切割磁感线的有效 长度。在上图中E=BLv，L是圆弧切割磁感 线的有效长度。备用思考题求下面图示情况下，a、b、c三段 导体两端的感应电动势各为多大？ 例：如图所示，一个50匝的线圈的两端跟R 99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202，电阻为1，磁感应强度 以100Ts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？解析：两块水平放置的板间距为d，用导线与一n 匝线圈连接，
12、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）例：如图所示，裸金属线组成滑框，ab可滑动 ，其电阻为r，长为L，串接电阻R，匀强磁场为B， 当ab以V向右匀速运动过程中，求： （1）ab间感应电动势。 （2）ab间的电压。 （3）保证ab匀速运动，所加外力F。 （4）在2秒的时间内，外力功；ab生热Q；电阻 R上生热。ABCRO例：如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场 中，有半径为r的光滑半圆形导体框架。OC为一端 绕O点在框架上滑动的导体棒，OA之间连一个阻 值为R的电阻（其余电阻都不计），若使OC以角 速度匀速转动。试求： （1）图中哪部分相当于电源？ （2）感应电动势E为多少？ （3）流过电阻R的电流I为多少？
