广东省惠州市惠东县安墩中学物理 第一章 电磁感应现象 第四节 法拉第电磁感应定律课件 粤教版选修3-2 .ppt

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1、（1 1）闭合电路）闭合电路利用磁场产生电流的现象利用磁场产生电流的现象问题问题1 1：什么叫电磁感应现象？：什么叫电磁感应现象？问题问题2 2：产生感应电流的条件是什么？：产生感应电流的条件是什么？（2 2）磁通量变化）磁通量变化 思考思考:试从本质上比较甲、乙两电路的异同：试从本质上比较甲、乙两电路的异同：既然闭合电路中既然闭合电路中有感应电流有感应电流，这个电路中就这个电路中就一定有电动势一定有电动势。甲甲NSG乙乙产生电动势的产生电动势的那部分导体就那部分导体就相当于电源相当于电源变化变化产生产生E E产生产生I I 在实验中，电流表指针偏转原因是在实验中，电流表指针偏转原因是:观察实

2、验，分析并思考观察实验，分析并思考下列实验那一部分装置产生感应电动势下列实验那一部分装置产生感应电动势？1.1.感应电动势：在电磁感应现象中感应电动势：在电磁感应现象中感应电动势：在电磁感应现象中感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫产生的电动势叫产生的电动势叫产生的电动势叫感应电动势感应电动势感应电动势感应电动势。产生。产生。产生。产生感应电动势的那部分导体就是电源感应电动势的那部分导体就是电源感应电动势的那部分导体就是电源感应电动势的那部分导体就是电源。一、感应电动势一、感应电动势问题问题问题问题1 1 1 1：感应电动势和感应电流之间存在什么关系？：感应电动势和感应电流之间存在什么关

3、系？：感应电动势和感应电流之间存在什么关系？：感应电动势和感应电流之间存在什么关系？2.2.感应电动势和感应电动势和感应电动势和感应电动势和感应电流关感应电流关感应电流关感应电流关系系系系：有感应电动势不一定有感应电流（要看电路是否闭合有感应电动势不一定有感应电流（要看电路是否闭合有感应电动势不一定有感应电流（要看电路是否闭合有感应电动势不一定有感应电流（要看电路是否闭合).).电路中有感应电流，则一定存在感应电动势电路中有感应电流，则一定存在感应电动势电路中有感应电流，则一定存在感应电动势电路中有感应电流，则一定存在感应电动势;总电阻一定时，总电阻一定时，E E越大越大，I I越大，越大，指

4、针偏转越大指针偏转越大.问题问题2 2：电路中电流的大小跟感应电动势的大小有电路中电流的大小跟感应电动势的大小有什么关系？什么关系？甲甲 实验探究：实验探究：感应电动势的大小与哪些因素有关感应电动势的大小与哪些因素有关?法拉第法拉第法拉第证实了法拉第证实了“磁能产生电流磁能产生电流”的科学猜想后，并未就此止步。紧的科学猜想后，并未就此止步。紧接着，他又探讨了接着，他又探讨了影响感应电动势影响感应电动势大小的因素大小的因素。今天，我们就学习一下法拉第的研究精今天，我们就学习一下法拉第的研究精神，踏着法拉第的脚步，探究感应电动势大神，踏着法拉第的脚步，探究感应电动势大小与磁通量变化的关系小与磁通量

5、变化的关系学习目标知道影响感应电动势大小的因素知道影响感应电动势大小的因素知道法拉第电磁感应定律知道法拉第电磁感应定律探究感应电动势大小与磁通量变化的关系探究感应电动势大小与磁通量变化的关系猜想或假设：猜想或假设：首先，感应电动势首先，感应电动势首先，感应电动势首先，感应电动势E E的大小与磁通量的大小与磁通量的大小与磁通量的大小与磁通量的变化的变化的变化的变化量量量量有关有关有关有关 此外，感应电动势的大小是否也与完成磁通量此外，感应电动势的大小是否也与完成磁通量此外，感应电动势的大小是否也与完成磁通量此外，感应电动势的大小是否也与完成磁通量变化的时间变化的时间变化的时间变化的时间t t有关

6、？有关？有关？有关？变量控制法变量控制法（1）t相同相同,研究研究E与与的关系的关系 （2）相同相同,研究研究E与与t的关系的关系 研究方法研究方法所用条所用条形磁铁形磁铁插入或插入或拔出方拔出方式式螺线管中的螺线管中的磁通量变化磁通量变化量（大或小）量（大或小）电流表指针电流表指针的偏转（大的偏转（大或小）或小）小磁铁小磁铁快速快速大磁铁大磁铁快速快速表1t相同，研究相同，研究对的影响对的影响小小大大小小大大从上表可以看出，当螺线管中的磁通从上表可以看出，当螺线管中的磁通量变化所用的时间相同时，磁通量变化越量变化所用的时间相同时，磁通量变化越大，感应电流就越，表明感应电动大，感应电流就越，表

7、明感应电动势越势越大大大大所用条所用条形磁铁形磁铁插入或插入或拔出方拔出方式式螺线管中的磁螺线管中的磁通量变化所用通量变化所用的时间（长或的时间（长或短）短）电流表指电流表指针的偏转针的偏转（大或小）（大或小）大磁铁大磁铁快速快速大磁铁大磁铁慢速慢速表2 相同，研究相同，研究t 对的影响对的影响短短长长大大小小从上表可以看出，当螺线管中的磁通量从上表可以看出，当螺线管中的磁通量变化相同时，所用的时间越短，感应电流就变化相同时，所用的时间越短，感应电流就越，表明感应电动势越越，表明感应电动势越大大大大 当时间相同时当时间相同时,磁通量磁通量变化越大变化越大,感应电动势越大。感应电动势越大。当磁通

8、量变化相同时当磁通量变化相同时,所用所用时间时间越短越短,感应电动势越大感应电动势越大实验结论 感应电动势的大小跟磁通量感应电动势的大小跟磁通量的的变化量变化量和所用的和所用的时间时间都有关都有关.电路中感应电动势的大小，跟穿过这电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的一电路的磁通量变化率磁通量变化率成正比成正比。表示磁通量表示磁通量表示磁通量表示磁通量变化的快慢变化的快慢变化的快慢变化的快慢二、法拉第电磁感应定律：二、法拉第电磁感应定律：公式：公式：线圈的匝数线圈的匝数线圈的匝数线圈的匝数物理意义物理意义与电磁感应关系与电磁感应关系磁通量磁通量穿穿过过回回路路的的磁磁感感线的条数线的条数多少

9、多少没有直接关系没有直接关系磁通量变化磁通量变化穿穿过过回回路路的的磁磁通通量量变化变化了多少了多少产产生生感感应应电电动动势势的的条件条件磁通量变化率磁通量变化率/tt穿穿过过回回路路的的磁磁通通量量变化的快慢变化的快慢决决定定感感应应电电动动势势的的大小大小、/tt的意义的意义1关于电磁感应的下列说法中，正确的是关于电磁感应的下列说法中，正确的是 A.A.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B.B.穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C.C.穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大穿过线圈的磁通量变化越大，

10、感应电动势越大 D D 穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D2.2.关于感应电动势的大小，下列说法正确的是关于感应电动势的大小，下列说法正确的是A A、穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定、穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大；最大；B B、穿过闭合回路的磁通量为零时，其感应电动势一定、穿过闭合回路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零；为零；C C、穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应、穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定为零；电动势一定为零；D D、穿过闭合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应、穿过闭

11、合回路的磁通量由不为零变为零时，其感应电动势一定不为零；电动势一定不为零；D3.3.下列几种说法中正确的是（下列几种说法中正确的是（）A A、闭合线圈中磁通量的变化越大，线圈中产生的感应、闭合线圈中磁通量的变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大电动势一定越大B B、闭合线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势、闭合线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大一定越大C C、闭合线圈放在磁场越强的地方，线圈产生的感应电、闭合线圈放在磁场越强的地方，线圈产生的感应电动势一定越大动势一定越大D D、闭合线圈中磁通量的变化越快，线圈中产生的感应、闭合线圈中磁通量的变化越快，线圈中产生的感应电动势

12、一定越大电动势一定越大D4 4、把一条形磁铁插入同一个闭合线圈中，第一次快插，、把一条形磁铁插入同一个闭合线圈中，第一次快插，第二次慢插，两次的初末位置相同，则两次中（第二次慢插，两次的初末位置相同，则两次中（）A A、磁通量的变化率相同、磁通量的变化率相同B B、磁通量的变化量相同、磁通量的变化量相同C C、产生的感应电流相同、产生的感应电流相同D D、产生的感应电动势相同、产生的感应电动势相同 B5、一个匝数为、一个匝数为100、面积为、面积为10 cm2的线圈垂直的线圈垂直磁场放置，在磁场放置，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。求线圈中的感应电动势。求线圈中

13、的感应电动势。导体作切割磁感线运动：导体作切割磁感线运动：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处于匀强磁场中，处于匀强磁场中，磁感应强度是磁感应强度是B B，abab以速度以速度v v匀速切割磁感线，求产生匀速切割磁感线，求产生的感应电动势：的感应电动势：ab Gabv产生的感应电动势为：产生的感应电动势为：（V V是相对于磁场的速度）是相对于磁场的速度）导体切割磁感线感应电动势大小导体切割磁感线感应电动势大小匀强磁场匀强磁场v 、B B、L L两两垂直两两垂直问题：问题：公式公式与公式与公式的区别和联系？的区别和联系？一般来说，一般来说，求出的是平均感应电动势，求

14、出的是平均感应电动势，E E和某段时间或者某个过程对应。和某段时间或者某个过程对应。求出的是瞬时感应电动势，求出的是瞬时感应电动势，E E和某个时刻或者和某个时刻或者某个位置对应。某个位置对应。区别：区别：v1 1、如图所示，电阻不计的导体、如图所示，电阻不计的导体ABAB与宽为与宽为60cm60cm的平行金的平行金属导轨良好接触，电阻属导轨良好接触，电阻R R1 133，R R2 266，整个装置处，整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，磁感应强度在垂直导轨向里的匀强磁场中，磁感应强度B B0.5T0.5T。当当ABAB向右以向右以V V5m/s5m/s的速度匀速滑动时，求导体的速度匀速滑动

15、时，求导体ABAB产生产生的感应电动势的感应电动势E E的大小、流过电阻的大小、流过电阻R R1 1、R R2 2的电流大小。的电流大小。例与练例与练A A R2VB BR12 2：如图，匀强磁场的磁感应电动势为：如图，匀强磁场的磁感应电动势为B B，长为，长为L L的金属的金属棒棒abab在垂直于在垂直于B B的平面内运动，速度的平面内运动，速度v v与与L L成成角，求金角，求金属棒属棒abab产生的感应电动势。产生的感应电动势。abvE=E=BLVsinBLVsin3 3：半径为：半径为R R的半圆形导线在匀强磁场的半圆形导线在匀强磁场B B中，中，以速度以速度V V向右匀速运动时，向右匀速运动时，E=E=？RE=2 B R VE=2 B R V