4.4法拉第电磁感应定律(问题探究式)课件(23张ppt)

1、第四章 电磁感应 学案4 法拉第电磁感应定律（1）闭合电路利用磁场产生电流的现象问题1：什么叫电磁感应现象？问题2：产生感应电流的条件是什么？（2）磁通量变化问题3：比较甲、乙两电路的异同 既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。甲NSG乙产生电动势的那部分导体相当于电源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。3、感应电动势与感应电流：只要磁通量变化,电路中就产生感应电动势; 若电路又闭合,电路中就有感应电流.一、感应电动势1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势3.感应电动势的大小跟哪些因素有关？（1）部分导体切割磁感线一、感应电动势（2）条

2、形磁铁穿插螺线管一、感应电动势（3）通电螺线管穿插螺线管一、感应电动势问题3:条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置，快插入和慢插入有什么相同和不同? 变化的快慢不同 都发生了变化都产生了E(I)产生的E(I)大小不等磁通量变化越快，感应电动势越大。 磁通量的变化快慢越大?从条件上看从结果上看相同不同磁通量的变化率感应电动势的大小跟磁通量变化的快慢有关。导线运动的速度越快,产生感应电流越大；磁铁插入的速度越快，感应电流就越大。结论:一、感应电动势二、法拉第电磁感应定律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的变化率成正比。 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

3、。物理量都取国际单位。 2.公式:n为线圈的匝数表示磁通量变化的快慢B不变, S发生变化,SS2-S1 ：S不变, B发生变化,BB2-B1 ：3.应用:用公式 求E的几种常见情况：如果B、S都变化呢？二、法拉第电磁感应定律有一个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。 25V1一个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。16V2ab Gabv分析磁通量的变化：S=Lvt产生的感应电动势为：=BS=BLvt三、导体切割磁感线时的感应电动势如图所示闭合线框一部分导体ab长l,处于匀强磁场中，磁感应强度是B，

4、ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势vBV1V2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)注意：2、导线的长度L应为有效长度1、导线运动方向和磁感线平行时, E=03、速度v为平均值(瞬时值), E就为平均值(瞬时值)Lv为v与B夹角三、导体切割磁感线时的感应电动势匀强磁场v 、B、L两两垂直三、导体切割磁感线时的感应电动势如图，匀强磁场的磁感应强度为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=BLvsin3如图,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OA两端的

5、电势差.AOA转动切割问题如图,有一匀强磁场B=1.010-3T，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=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？4解法2：取棒中点的速度代表棒的平均速度如图,有一匀强磁场B=1.010-3T，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=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？4四、两个公式的区别和联系公式适用于范围广，一般求出的是平均感应电动势；公式适用于导体棒切割磁感线，一般求出的是瞬时感应电动势.1、区别：E=BLv 公式中的时间趋近

6、于0时，则E为瞬时感应电动势公式中v若代表平均速度，则E为平均感应电动势。2、联系：如图,一个水平放置的导体框架,宽度L=1.50m,接有电阻R=0.20,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,框架及导体ab电阻均不计,当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：(1)导体ab上的感应电动势的大小(2)回路上感应电流的大小E=BLv=0.80V5问题1：电动机线圈在磁场中转动会产生感应电动势吗?方向怎样?问题2：感应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了线圈的转动?五、反

7、电动势问题3：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?五、反电动势 1、定义：电动机转动时产生的感应电动势总要削弱电源产生的电流,这个电动势叫反电动势. 2、作用：阻碍线圈的转动.线圈要维持转动,电源就要向电动机提供电能.电能转化为其它形式的能. 3、应用：电动机停止转动, 就没有反电动势,线圈中电流会很大,电动机会烧毁,要立即切断电源,进行检查.1.一个匝数为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。1.6V2、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（）A.线圈中0时刻感应电动势为0B.线圈中0时刻感应电动势最大C.线圈中D时刻感应电动势为0D.线圈中A时刻感应电动势大于B时刻感应电动势斜率表示的变化率ABCRO3.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