高中物理-法拉第电磁感应定律课件-新人教版选修3

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忆问题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？第一页，编辑于星期五：十一点九分。4.4法拉第电磁感应定律第二页，编辑于星期五：十一点九分。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IV第三页，编辑于星期五：十一点九分。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局部导体就相当于电源.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第四页，编辑于星期五：十一点九分。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.内容:注意：公式中Δφ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.公式:n为线圈的匝数表示磁通量变化的快慢第五页，编辑于星期五：十一点九分。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产生感应电动势的条件磁通量变化率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3、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义第六页，编辑于星期五：十一点九分。a.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化,ΔS＝S2-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,ΔB＝B2-B1,此时：4、应用:用公式 求E的二种常见情况：第七页，编辑于星期五：十一点九分。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。25V16V1.6V第八页，编辑于星期五：十一点九分。Φ/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。假设线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如以下图，那么：()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第九页，编辑于星期五：十一点九分。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×

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××Gabv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1、B⊥VV⊥LL⊥B平均值或瞬时值L应为有效长度----两两垂直第十页，编辑于星期五：十一点九分。θvBV1=VsinθV2=Vcosθ3、假设导体斜切磁感线〔θ为v与B夹角〕假设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、B∥V，E=0vB第十一页，编辑于星期五：十一点九分。5：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θ角，求金属棒ab产生的感应电动势。abθvE=BLVsinθ第十二页，编辑于星期五：十一点九分。感应电动势中的有效长度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。第十三页，编辑于星期五：十一点九分。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？第十四页，编辑于星期五：十一点九分。7、如以以下图所示，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ω匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆OA两端的电势差。ωAOA'第十五页，编辑于星期五：十一点九分。四、比照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是瞬时速度第十六页，编辑于星期五：十一点九分。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。第十七页，编辑于星期五：十一点九分。

法拉第〔1791—1876〕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开展的重大意义。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。第十八页，编辑于星期五：十一点九分。1、穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒均匀减少2Wb，那么〔〕A、线圈中的感应电动势一定是每秒减少2vB、线圈中的感应电动势一定是2vC、线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD、线圈中的感应电流一定是2A例与练不变！不变！第十九页，编辑于星期五：十一点九分。2、匝数为n＝200的线圈回路总电阻R＝50Ω，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Φ随时间变化的规律如以下图，求：线圈中的感应电流的大小。例与练第二十页，编辑于星期五：十一点九分。3、如以下图，用绝缘导线绕制的闭合线圈，共100匝，线圈总电阻为R=0.5Ω，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，如果匀强磁场以如以下图变化，求线圈中感应电流的大小。例与练第二十一页，编辑于星期五：十一点九分。4、有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R＝0.1Ω，环中磁场变化规律如以下图，磁场方向垂直环面向里，那么在t1－t2时间内通过金属环某一截面的电荷量为多少？例与练第二十二页，编辑于星期五：十一点九分。5、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，假设线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如以下图〔正弦图象一局部〕，那么〔〕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时刻感应电动势例与练斜率表示Φ的变化率第二十三页，编辑于星期五：十一点九分。6、如以下图，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R1＝3Ω，R2＝6Ω，整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T。当AB向右以V＝5m/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×××××

×××××R2VBR1第二十四页，编辑于星期五：十一点九分。7〔思考题〕如以下图，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做以下哪种运动时，线圈c中将有感应电流产生〔〕A．向右做匀速运动B．向左做匀速运动C．向右做减速运动D．向右做加速运动例与练变速第二十五页，编辑于星期五：十一点九分。6、水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R＝3.0Ω的定值电阻，导体棒ab长＝0.5m，其电阻为r＝1.0Ω，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，B＝0.4T。现使ab以v＝10m／s的速度向右做匀速运动。〔1〕ab中的电流大?ab两点间的电压多大？〔2〕维持ab做匀速运动的外力多