法拉第电磁感应定律-课件

法拉第电磁感应定律选修3-2大连海湾高级中学物理组1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？2．在恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？温故知新NS甲乙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，这个电路中就一定有电动势。3.试从本质上比较甲、乙两电路的异同1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势（E）.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.

一、感应电动势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。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.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，电流表指针发生偏转。问题1：电流表指针偏转原因是什么？电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？

问题2：将条形磁铁从同一高度，插入线圈中，快插入和慢插入由什么相同和不同？磁通量变化的快慢不同磁通量的变化相同都产生了E(I)产生的E(I)大小不等从条件上看从结果上看相同不同小结：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.说明：磁通量的变化快慢用磁通量的变化率来描述，即可表示为条形磁铁插入线圈中，插入快慢分析：实验结论越大，感应电流I越大，感应电动势E越大。

进一步猜想：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。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定律内容取国际单位则k=1线圈由1匝n

物理意义与电磁感应关系磁通量Ф穿过回路的磁感线的条数多少无直接关系磁通量变化△Ф穿过回路的磁通量变化了多少磁通量变化率ΔΦ/Δt穿过回路的磁通量变化的快慢

决定感应电动势的大小1、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义弄清：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？产生感应电动势的条件a.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化。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。此时：2、用公式 求E的二种常见情况：（动生电动势）（感生电动势）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0.07Wb。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2T增加到9T。求线圈中的感应电动势。课堂练习×

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××Gabv三、导体切割磁感线时的感应电动势导体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分析：回路在时间Δt内增大的面积为：ΔS=LvΔt产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化为：ΔΦ=BΔS=BLvΔtV是相对于磁场的速度平均值或瞬时值L应为有效长度V2V1θvB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)θ为v与B夹角注意：对公式E＝Blvsinθ的理解(1)对θ的理解当B、l、v三个量方向互相垂直时，θ＝90°，感应电动势最大，当有任意两个量的方向互相平行时，θ＝0°，感应电动势为零．(2)对l的理解(3)对v的理解对比两个公式如果所示，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？思考与讨论四、反电动势E

FS

N

电机转动例题1：如图所示，水平放置的平行金属导轨相距l＝0.50m，左端接一电阻R＝0.20Ω，磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面．导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v＝4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求:(1)ab棒中感应电动势的大小；(2)回路中感应电流的大小；(3)ab棒中哪端电势高；(4)维持ab棒做匀速运动的水平外力F．例题2：如图所示，两端开口半径为r的裸导体圆环，右端与固定电阻相连，左端上架一长度大于2r的裸导线MN，电路的固定电阻为R，其余电阻忽略不计，圆内有垂直于平面的匀强磁场．如果环内匀强磁场的磁感应强度为B，MN从圆环的左端滑到右端所经过的时间为t，试求这一过程中电阻R上通过的电荷量．例题3：如图甲所示的螺线管，匝数n＝1500匝，横截面积S＝20cm2，电阻r＝1.5Ω，与螺线管串联的外电阻R1＝3.5Ω，R2＝2.5Ω，向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化.求：(1)螺线管产生的感应电动势大小；(2)通过螺线管的电流大小和方向；(3)螺线管两端的电压大小，并判断M、P两端的电势高低．变式训练1．一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空(

)A．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势

AD变式训练2

如图所示，在宽为0.5m的平行导轨上垂直导轨放置一个有效电阻为r＝0.6Ω的直导体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻R1＝4Ω、R2＝6Ω，其他电阻不计．整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.1T．当直导体棒在导轨上以v＝6m/s的速度向右运动时，求：直导体棒两端的电压和流过电阻R1和R2的电流大小．变式训练3.如图甲所示，水平放置的线圈匝数n＝200匝，直径d1＝40cm，电阻r＝2Ω，线圈与阻值R＝6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2＝20cm的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向．试求：(1)通过电阻R的电流方向；(2)电压表的示数；(3)若撤去原磁场，在图中虚线的右侧空间加磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场，方向垂直纸面向里，