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1、4.4法拉第电磁感应定律-课件1在电磁感应现象中，产生感应电流的条件在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？是什么？2在恒定电流中学过，电路中存在持续电流在恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？的条件是什么？温故知新温故知新NS甲甲乙乙产生电动势的那部分导体相当于电源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，这既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。个电路中就一定有电动势。3.3.试从本质上比较甲、乙两电路的异同试从本质上比较甲、乙两电路的异同1 1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势（叫感应电动势（E
2、 E）. .产生感应电动势的那产生感应电动势的那部分导体相当于电源部分导体相当于电源. . 一、感应电动势一、感应电动势2、产生条件：只要穿过电路的磁通量发生、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。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产生感应电动势是电磁感应现象的本质. .探究实验：影响感应电动势大小的因素探究实验：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。指针发生偏转。问题问题1、电流表指针偏转
3、原、电流表指针偏转原因是什么？电流表指针偏因是什么？电流表指针偏转程度跟感应电动势的大转程度跟感应电动势的大小有什么关系？小有什么关系？ 问题问题2：将条形磁铁从同一：将条形磁铁从同一高度，插入线圈中，快插高度，插入线圈中，快插入和慢插入由什么相同和入和慢插入由什么相同和不同？不同？磁通量变化的快慢不同磁通量变化的快慢不同 磁通量的变化相同磁通量的变化相同都产生了都产生了E(I)产生的产生的E(I)大小不等大小不等从条件上看从条件上看从结果上看从结果上看相同相同不同不同小结：感应电动势的大小可能与磁通量变化的快小结：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，感应电动势就大慢有
4、关，磁通量变化得快，感应电动势就大.说明：磁通量的变化快慢用磁通量的变化率说明：磁通量的变化快慢用磁通量的变化率来描述，即可表示为来描述，即可表示为实验检验：实验检验：实验结论实验结论越大，感应电流越大，感应电流I I越大，感应电动势越大，感应电动势E E越大越大。 进一步猜想进一步猜想：感应电动势的大小很可能与磁通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。量的变化率有关，并且成正比。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电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比磁通量的变化率成正比定律内容取适当单位取适当单位则则k
5、=1线圈由线圈由1匝匝 n物理意义物理意义与电磁感应关系与电磁感应关系磁通量磁通量穿过回路的磁感穿过回路的磁感线的条数多少线的条数多少无直接关系无直接关系磁通量变化磁通量变化穿过回路的磁通穿过回路的磁通量变化了多少量变化了多少磁通量变化率磁通量变化率/t/t穿过回路的磁通穿过回路的磁通量变化的快慢量变化的快慢决定感应电动决定感应电动势的大小势的大小1、理解、理解:、/t的意义的意义弄清：弄清：1 1、磁通量大，电动势一定大吗？、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？、磁通量变化大，电动势一定大吗？产生产生感应电动感应电动势的条件势的条件a.a.磁感应强度磁感应强度B B
6、不变不变, ,垂直于磁场的回路面积垂直于磁场的回路面积S S发发生变化。此时：生变化。此时：b.b.垂直于磁场的回路面积垂直于磁场的回路面积S S不变不变, ,磁感应强度磁感应强度B B发发生变化。此时：生变化。此时：2 2、用公式、用公式 求求E E的二种常见情况：的二种常见情况：（动生电动势）（动生电动势）（感生电动势）（感生电动势）1 1、有一个、有一个5050匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为化率为0.5Wb/s0.5Wb/s，求感应电动势。，求感应电动势。 2 2、一个、一个100100匝的线圈，在匝的线圈，在0.5s0.5s内穿过它的磁通量从内穿
7、过它的磁通量从0.01Wb0.01Wb增加到增加到0.07Wb0.07Wb。求线圈中的感应电动势。求线圈中的感应电动势。3 3、一个匝数为、一个匝数为100100、面积为、面积为10cm210cm2的线圈垂直磁场放置的线圈垂直磁场放置, , 在在0.5s0.5s内穿过它的磁场从内穿过它的磁场从2T2T增加到增加到9T9T。求线圈中的感应。求线圈中的感应电动势。电动势。课堂练习课堂练习例例4 4、匝数为、匝数为n n200200的线圈回路总电阻的线圈回路总电阻R R5050，整，整个个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁通线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁通量量随时间变化的规律
8、如图所示，求：线圈中的感应随时间变化的规律如图所示，求：线圈中的感应电流的大小。电流的大小。 巩固练习巩固练习例例5 5、有一面积为、有一面积为S S100cm100cm2 2的金属环，电阻为的金属环，电阻为R R0.10.1，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在直环面向里，则在t t1 1t t2 2时间内通过金属环某一截时间内通过金属环某一截面的电荷量为多少？面的电荷量为多少？ G Ga ab bv v三、导体切割磁感线时的感应电动势三、导体切割磁感线时的感应电动势三、导体切割磁感线时的感应电动势三、导体切割磁感线时的感应电动势 导体导
9、体abab处于匀强磁场中，磁感应强处于匀强磁场中，磁感应强度是度是B B，长为，长为L L的导体棒的导体棒abab以速度以速度v v匀速匀速切割磁感线，求产生的感应电动势切割磁感线，求产生的感应电动势a ab b分析：回路在时间分析：回路在时间tt内增大的面积为：内增大的面积为：S=LvtS=Lvt产生的感应电动势为：产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化为：穿过回路的磁通量的变化为：=BS=BS=BLvt=BLvtV V是相对于磁场的速度是相对于磁场的速度平均值或瞬时值平均值或瞬时值L L应为有效长度应为有效长度V2V2V1V1v vB B若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角若导体运动方
10、向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线导体斜切磁感线)为为v与与B夹角夹角四、对比两个公式四、对比两个公式四、对比两个公式四、对比两个公式求平均感应电动势求平均感应电动势 t近于近于0时，时，E为瞬时感应电动势为瞬时感应电动势求平均感应电动势求平均感应电动势,v是平均速度是平均速度求瞬时感应电动势，求瞬时感应电动势，v是瞬时速度是瞬时速度 如果所示，通电线圈在磁场中受力转动，线圈中如果所示，通电线圈在磁场中受力转动，线圈中就会产生感应电动势。感应电动势加强了电源产生的就会产生感应电动势。感应电动势加强了电源产生的电流，还是削弱了它？是有利于线圈的转动，还是阻电流，还是削弱了它？是有利于线圈的转动，还是阻碍了线圈的转动？碍了线圈的转动？思考与讨论思考与讨论四、反电动势四、反电动势E FS N 电机转动电机转动1 1、法拉第电磁感应定律：、法拉第电磁感应定律：、法拉第电磁感应定律：、法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿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。过这一电路的磁通量的变化率成正比。 课堂小结课堂小结当有当有N N匝线圈时匝线圈时当单匝线圈时当单匝线圈时2 2 2 2、理解、理解、理解、理解:、/t/t的意义的意义3 3、用公式、用公式 求求E E的二种常见情况：的二种常见情况：4 4、反电动势、反电动势
