法拉第电磁感应定律--老师.ppt

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1、法拉第电磁感应定律(一一)引入新课引入新课复习提问：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？要求学生回答出：切割磁感线时用右手定则；磁通量变化时用楞次定律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？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，根据欧姆定律就可以确定感应电流了1设问师：在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？生：闭合电路中磁通量发生变化师：在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况？举例说明生：可以是BS或BS,或(B+B)(S+S)-BS.也可以是B的大小，S的大小不变，B和S的方向变化概括为2-12导线切割磁感

2、线的情况(1)如图所示，矩形闭合金属线框abcd置于有界的匀强磁场B中，现以速度v匀速拉出磁场，我们来看感应电动势的大小在水平方向ab边受到安培力Fm=BIl的作用因为金属线框是做匀速运动，所以拉线框的外力F的大小等于这个安培力，即F=BIl在匀速向外拉金属线框的过程中，拉力做功的功率P=Fv=BIlv拉力的功并没有增加线框的动能，而是使线框中产生了感应电流I根据能的转化和守恒定律可知，拉力F的功率等于线框中的电功率P闭合电路中的电功率等于电源电动势(在这里就是感应电动势)与电流I的乘积显然Fv=I，即BIv=I得出感应电动势=Blv(1)式中的l是垂直切割磁感线的有效长度(ab)，v是垂直切

3、割磁感线的有效速度(2)当ab边与磁感线成角(如图2)做切割磁感线运动时，可以把速度v分解，其有效切割速度vvsin那么，公式(1)可改写为：Blvsin(2)这就是导体切割磁感线时感应电动势的公式在国际单位制中，它们的单位满足：V=Tm2/s3穿过闭合电路的磁通量变化时式中ll是ab边在t时间内扫过的面积llsin是ab边在t时间内垂直于磁场方向扫过的有效积Bllsin是ab边在t时间内扫过的磁通量(磁感线的条数)，对于金属线框abcd来说这个值也就是穿过线框磁通量在t时间内的变化量这样(3)式可简化为(1)参看前图，若导体ab在t时间内移动的位移是l，那么(2)在一般情况下，线圈多是由很多

4、匝(n匝)线框构成，每匝产生的感应电动势均为(4)式的值，串联起来n匝，则线圈产生的感应电动势可用表示这个公式可以用精密的实验验证这就是法拉第电磁感应定律的表达式(3)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这就是法拉第电磁感应定律4几个应该说明的问题(1)在法拉第电磁感应定律中感应电动势的大小不是跟磁通量成正比，也不是跟磁通量的变化量成正比，而是跟磁通量的变化率成正比(2)法拉第电磁感应定律反映的是在t一段时间内平均感应电动势只有当t趋近于零时，才是即时值(3)公式=Blvsin中，当v取即时速度则是即时值，当v取平均速度时，是平均感应电动势(4)当磁通量变化时，对于闭合电路一定有感应电流若电路不闭合，则无感应电流，但仍然有感应电动势(5)感应电动势就是电源电动势，是非静电力使电荷移动增加电势能的结果电路中感应电流的强弱由感应电动势的大小和电路总电阻决定，符合欧姆定律(三三)课堂小结课堂小结1导体做切割磁感线运动时，感应电动势可由=Blvsin确定2穿过电路的磁通量发生变化时，感应电动势由法拉第电磁感应定3感应电动势就是电源电动势有关闭合电路相关量的计算在这里都适用4同学们应该会证明单位关系：V=Wb/s