物理法拉第电磁感应定律精品课件新人教版选修32.ppt

物理法拉第电磁感应定律精品课件新人教版选修32 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望如何判定如何判定 I 方向方向楞次定律相对运动相对运动增反减同增反减同来拒去留来拒去留磁通量变化磁通量变化能量守恒能量守恒增缩减扩增缩减扩 当闭合导体的一部分做当闭合导体的一部分做切割磁感线的运动时，怎样切割磁感线的运动时，怎样判断感应电流的方向判断感应电流的方向?假定导体棒假定导体棒假定导体棒假定导体棒ABAB向右运动向右运动向右运动向右运动1、我们研究的是哪个闭合电路、我们研究的是哪个闭合电路?2、穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小、穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小?3、感应电流的磁场应该是沿哪个方向、感应电流的磁场应该是沿哪个方向?4、导体棒、导体棒AB中的感应电流沿哪个方向中的感应电流沿哪个方向?ABEF增大增大垂直纸面垂直纸面向外向外向上向上2、适用范围、适用范围:闭合电路一部分导体切割闭合电路一部分导体切割磁感线产生感应电流磁感线产生感应电流.1、右手定则、右手定则:伸开右手伸开右手,使拇使拇指与其余四指指与其余四指垂直垂直,并且都与并且都与手掌在手掌在同一平面内同一平面内;让磁感线从掌心进入让磁感线从掌心进入,拇指拇指指向导体指向导体运动的方向运动的方向,四指所指四指所指的方向就是的方向就是感应电流的方向感应电流的方向.例与例与练1 3 3、在图中、在图中、在图中、在图中CDEFCDEF是金属框，当导体是金属框，当导体是金属框，当导体是金属框，当导体ABAB向右移动时，请用楞次定律判断向右移动时，请用楞次定律判断向右移动时，请用楞次定律判断向右移动时，请用楞次定律判断ABCDABCD和和和和ABFEABFE两个电路中感应电流两个电路中感应电流两个电路中感应电流两个电路中感应电流的方向。我们能不能用这两个电路中的方向。我们能不能用这两个电路中的方向。我们能不能用这两个电路中的方向。我们能不能用这两个电路中的任一个来判定导体的任一个来判定导体的任一个来判定导体的任一个来判定导体ABAB中感应电流中感应电流中感应电流中感应电流的方向？的方向？的方向？的方向？ABCDABCD中感应电流方向：中感应电流方向：中感应电流方向：中感应电流方向：ABCDAABCDAABFEABFE中感应电流方向：中感应电流方向：中感应电流方向：中感应电流方向：ABFEAABFEAABAB中感应电流方向：中感应电流方向：中感应电流方向：中感应电流方向：ABAB1、楞次定律适用于楞次定律适用于由磁通量变化引由磁通量变化引起感应电流的起感应电流的一切情况一切情况;右手定则右手定则只只适用于适用于导体切割磁感线导体切割磁感线.“右手定则右手定则”是是“楞次定律楞次定律”的特例的特例.2、在判断、在判断导体切割磁感线导体切割磁感线产生的感产生的感应电流应电流时时右手定则与楞次定律是等右手定则与楞次定律是等效的效的,右手定则比楞次定律方便右手定则比楞次定律方便.判断判断“力力”用用“左手左手”,判断判断“电电”用用“右手右手”.“四指四指”和和“手掌手掌”的放法和的放法和意义是相同的，唯一不同的是意义是相同的，唯一不同的是拇指的意义拇指的意义.第四节：第四节：法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律复习提问复习提问1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？（1）.闭合回路闭合回路（2）.磁通量发生变化磁通量发生变化2、恒定电流中，电路中存在持续电流的条件是什么？恒定电流中，电路中存在持续电流的条件是什么？（1）.电路闭合电路闭合（2）.电源提供电动势电源提供电动势3、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？应电流的方向？由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向 新课提问问题问题1 1：既然会判定感应电流的方向，那么，：既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？怎样确定感应电流的强弱呢？既然有感应电流，那么就一定存在感应既然有感应电流，那么就一定存在感应电动势只要能确定感应电动势的大小，电动势只要能确定感应电动势的大小，根据欧姆定律就可以确定感应电流了根据欧姆定律就可以确定感应电流了 1.1.在在电电磁磁感感应应现现象象中中产产生生的的电电动动势势称称感感应应电动势电动势2.2.产产生生感感应应电电动动势势的的那那部部分分导导体体相相当当于于电电源源4.4.感应电动势与感应电流感应电动势与感应电流:感应电动势是形成感应电流的必要条件，感应电动势是形成感应电流的必要条件，有感应电动势不一定存在感应电流（要有感应电动势不一定存在感应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定存看电路是否闭合），有感应电流一定存在感应电动势在感应电动势思考感应电动势的大小跟哪些因素有关？感应电动势的大小跟哪些因素有关？探究感应电动势大小的影响因素实验一实验一:总电阻一定时，总电阻一定时，E E越大，越大，I I越大，指针偏转越大。越大，指针偏转越大。变化的快慢不同变化的快慢不同 都发生了变化都发生了变化问题：该实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，问题：该实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？快插入和慢插入有什么相同和不同？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都产生了都产生了I I产生的产生的I I大小不等大小不等当磁通量变化相同时当磁通量变化相同时,所用时间越短所用时间越短,感应感应电流就越大电流就越大,表明感应电动势越大表明感应电动势越大感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关，即与磁通量的变化率有关有关，即与磁通量的变化率有关.分析与论证分析与论证结论结论磁通量的磁通量的变化率化率区别区别:磁通量磁通量、磁通量变化磁通量变化、磁通量：磁通量：表示穿过某一面积的磁感线的条数表示穿过某一面积的磁感线的条数磁通量变化：磁通量变化：=2 21 1磁通量变化率：磁通量变化率：磁通量的变化率磁通量的变化率 1 1、内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这、内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率一电路的磁通量变化率/t/t成正比成正比二、法拉第电磁感应定律：二、法拉第电磁感应定律：2 2、数学表达式、数学表达式（国际单位时）（国际单位时）问题：若闭合电路是问题：若闭合电路是n匝线圈，且穿过每匝匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量相同，线圈的磁通量相同，E？若有若有n n匝线圈，则相当于有匝线圈，则相当于有n n个电源串联，个电源串联，总电动势为：总电动势为：注意：公式中注意：公式中应取绝对值应取绝对值,不涉及正负不涉及正负.三、导体作切割磁感线运动感应电动势计算三、导体作切割磁感线运动感应电动势计算 例题例题1 1：如图所示闭合线圈一部分导体：如图所示闭合线圈一部分导体abab处于匀强磁处于匀强磁场中，导轨宽为，磁感应强度是场中，导轨宽为，磁感应强度是B B，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.解：回路在时间解：回路在时间tt内增大内增大的面积为：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穿过回路的磁通量的变化为：为：=BS=BS=BLvt=BLvt（V V是相对于磁场的速度）是相对于磁场的速度）E=BLV (B,L,VE=BLV (B,L,V两两垂直两两垂直)v vB BV V1 1=Vsin=Vsin V V2 2=Vcos=Vcos 若导体斜切磁感线若导体斜切磁感线（为为v v与与B B夹角）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）（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）说明：说明：1 1、导线的长度、导线的长度L L应为有效长度应为有效长度2 2、导线运动方向和磁感线平行时，、导线运动方向和磁感线平行时，E=0E=03 3、速度、速度V V为平均值（瞬时值），为平均值（瞬时值），E E就为平均值就为平均值（瞬时值）（瞬时值）P=w/t一般一般表达表达式式对应对应一一段段时间时间求平均求平均值值E=/t一般一般表达表达式式对应对应一一段段时间时间求平均求平均值值P=FV导导出出式式对应对应瞬瞬时时速度速度对应对应平平均速度均速度求瞬求瞬时时值值求平均求平均值值E=BLV导导出出式式对应对应瞬瞬时时速度速度对应对应平平均速度均速度求瞬求瞬时时值值求平均求平均值值公式的比较公式的比较例题例题2：下列说法正确的是（：下列说法正确的是（）A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大一定越大B.线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大定越大C.线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大势一定越大D.线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大势越大D例3一个匝数为一个匝数为100、面积为、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置，在的线圈垂直磁场放置，在0.5s内穿过它的磁场从内穿过它的磁场从1T增加到增加到9T。求线圈中的感应。求线圈中的感应电动势。电动势。解：由电磁感应定律可得解：由电磁感应定律可得E=n/t 由由 联联立可得立可得E=n/t代如数代如数值值可得可得小结：小结：1.产生感应电动势的条件产生感应电动势的条件2.感应电动势的大小感应电动势的大小:E =B L V作业作业:课后练习课后练习P20:2433练习、练习、在磁感应强度随时间变化的磁场中，在磁感应强度随时间变化的磁场中，垂直磁场放置一个面积为垂直磁场放置一个面积为0.1m2的圆环。在的圆环。在0.2s内磁场的磁感应强度由内磁场的磁感应强度由0增大到增大到0.3特，求圆环特，求圆环中的平均感应电动势。中的平均感应电动势。解：已知t0.2s原磁通量=B1S=0 现磁通量=B2S=0.03 0.03由电磁感应定律可得由电磁感应定律可得E=n/t代如数值可得代如数值可得0.15