感应电动势ppt课件.ppt

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1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第三章第三章 电磁感应电磁感应感应电动势的大小感应电动势的大小二、法拉第电磁感应定律二、法拉第电磁感应定律为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能知识回顾：知识回顾：结论：结论：只要只要00就有电磁感应现象发生就有电磁感应现象发生 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能问题问题1 1：据前面所学，电路中存在持续：据前面所学，电路中存在持续电流的条

2、件是什么？电流的条件是什么？问题问题2 2：什么叫电磁感应现象？产生感：什么叫电磁感应现象？产生感应电流的条件是什么？应电流的条件是什么？（1 1）闭合电路；）闭合电路；（2 2）有电源）有电源 产生感应电流的条件是：产生感应电流的条件是：（1 1）闭合电路；（）闭合电路；（2 2）磁通量变化。）磁通量变化。利用利用磁场产生电流磁场产生电流的现象的现象为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能16.2 16.2 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小感应电动势的大小 试试从本质上从本质上比较甲、乙两比较甲、乙两

3、电路的异同电路的异同乙乙甲甲相同点：相同点：两电路都是闭合的，有电流两电路都是闭合的，有电流不同点：不同点：甲中有电池（甲中有电池（电源电源）乙中有螺线管乙中有螺线管（相当于电源相当于电源）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 分析：分析：在电磁感应现象中，既然在电磁感应现象中，既然闭合电路中有感应电流，这个电路中闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。电路断开时，虽然就一定有电动势。电路断开时，虽然没有感应电流，电动势依然存在。没有感应电流，电动势依然存在。在电磁感应现象中产生的电动势在电磁感应现象中产生的电动

4、势叫做叫做感应电动势感应电动势。产生感应电动势的。产生感应电动势的那部分导体就是电源那部分导体就是电源为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能产生感应电动势的线圈就是电源产生感应电动势的线圈就是电源为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、感应电动势一、感应电动势（E E）16.2 16.2 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小感应电动势的大小1.1.定义定义:在电磁感应现象中产生的电动势。在电磁感应现象中产生的电动势。为深入学习习近平

5、新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能产生感应电流只不过是一个现象产生感应电流只不过是一个现象，它表示电路中，它表示电路中在输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现在输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质，它表示电路已经具备了随时输出电能的象的本质，它表示电路已经具备了随时输出电能的能力。能力。几点说明：几点说明：不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生不论电路是否闭合，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，变化，电路中就产生感应电动势，产生感应电动势产生感应电动势是电磁感应现象的本质。是电磁感应现象的本质

6、。磁通量是否变化是电磁感应的根本原因磁通量是否变化是电磁感应的根本原因。若磁通。若磁通量变化了，电路中就会产生感应电动势，再若电路量变化了，电路中就会产生感应电动势，再若电路又是闭合的，电路中将会有感应电流。又是闭合的，电路中将会有感应电流。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能变化变化产生产生E E产生产生I I 总电阻一定时，总电阻一定时，E E越大越大，I I越越大大，指针偏转越大指针偏转越大。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问题1 1：在实验中，电流表指针偏转原因：在实验中，电流表指针偏转

7、原因是什么？是什么？问题问题2 2：电流表指针偏转程度跟感应电动：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？势的大小有什么关系？观察实验，分析并思考回答下面的问题：观察实验，分析并思考回答下面的问题：问题问题3 3：该实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，：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大小不等大小不等为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能磁铁快

8、速磁铁快速插入线圈插入线圈磁铁慢速磁铁慢速插入线圈插入线圈为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 在磁通量变化在磁通量变化相同时相同时，所用的时所用的时间间tt越大越大，即磁通量变化越慢即磁通量变化越慢,感应电动势感应电动势E E越小越小；反之，；反之，tt越小越小，即磁通量变化越快即磁通量变化越快,感应电动势感应电动势E E越大越大。实验结论：实验结论：在变化时间在变化时间tt相同时相同时，变化量，变化量越越大大，表明磁通量变化越快，感应电动势，表明磁通量变化越快，感应电动势E E越大越大；反之，变化量反之，变化量越小越

9、小，表明磁通量变化越，表明磁通量变化越慢，感应电动势慢，感应电动势E E越小越小。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、感应电动势一、感应电动势（E E）16.2 16.2 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小感应电动势的大小1.1.定义定义:在电磁感应现象中产生的电动势。在电磁感应现象中产生的电动势。2 2磁通量变化磁通量变化越快越快，感应电动势越大。，感应电动势越大。磁通量变化磁通量变化磁通量变化快慢磁通量变化快慢磁通量磁通量为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育

10、大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能概念的比较概念的比较 磁通量磁通量速度速度磁通量的变化磁通量的变化速度的变化速度的变化磁通量的变化率磁通量的变化率 速度的变化率速度的变化率为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能说明：磁通量变化的快慢，可说明：磁通量变化的快慢，可用单位时间内的磁通量的变用单位时间内的磁通量的变化，即磁通量的变化率化，即磁通量的变化率 来表示。来表示。可见感应电动势的大小由磁可见感应电动势的大小由磁通量的变化率来决定。通量的变化率来决定。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全

11、国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能精确实验表明：精确实验表明：电路中感应电动势的大小，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跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。这就是率成正比。这就是法拉第电磁感法拉第电磁感应定律。应定律。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 若闭合电路是一个若闭合电路是一个n n匝线圈，且匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，则整个线圈的感应电动势相同，则整个线圈的感应电动势为为为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全

12、国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、感应电动势一、感应电动势（E E）16.2 16.2 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小感应电动势的大小1.1.定义定义:在电磁感应现象中产生的电动势。在电磁感应现象中产生的电动势。2 2磁通量变化磁通量变化越快越快，感应电动势越大。，感应电动势越大。电路中电路中感应电动势感应电动势的大小，跟穿过这一的大小，跟穿过这一电路的电路的磁通量的变化率磁通量的变化率成成正正比。比。二、法拉第电磁感应定律二、法拉第电磁感应定律 1.1.内容内容:(K(K是一个常数是一个常数)(n(n为线圈的匝数为线圈的匝数)为深入学习习近平新时代中国特

13、色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、感应电动势一、感应电动势（E E）16.2 16.2 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小感应电动势的大小 电路中电路中感应电动势感应电动势的大小，跟穿过这一的大小，跟穿过这一电路的电路的磁通量的变化率磁通量的变化率成成正正比。比。二、法拉第电磁感应定律二、法拉第电磁感应定律 1.1.内容内容:(n(n为线圈的匝数为线圈的匝数)2.2.数学表达式数学表达式:磁通变化率磁通变化率 感应电动势感应电动势 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中

14、小学图书室育人功能一、感应电动势一、感应电动势（E E）16.2 16.2 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小感应电动势的大小1.1.定义定义:在电磁感应现象中产生的电动势。在电磁感应现象中产生的电动势。2 2磁通量变化磁通量变化越快越快，感应电动势越大。，感应电动势越大。电路中电路中感应电动势感应电动势的大小，跟穿过这一的大小，跟穿过这一电路的电路的磁通量的变化率磁通量的变化率成成正正比。比。二、法拉第电磁感应定律二、法拉第电磁感应定律 1.1.内容内容:(n(n为线圈的匝数为线圈的匝数)2.2.数学表达式数学表达式:三、重要的推论三、重要的推论 （为为v v与与B B夹

15、角）夹角）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能电动势的区别电动势的区别说明：公式说明：公式E=/tE=/t，E=n/tE=n/t一般适用于求解一般适用于求解平均平均电动势电动势的大小；的大小；而推导公式而推导公式E=BLVE=BLV一般适用于切割一般适用于切割磁感线运动导体的磁感线运动导体的瞬时电动势瞬时电动势的大的大小。小。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能巩固练习：巩固练习：1 1穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒钟穿过一个单匝线圈的磁通量始

16、终为每秒钟均匀地增加均匀地增加2 Wb2 Wb，则：，则：A A线圈中的感应电动势每秒钟增加线圈中的感应电动势每秒钟增加2 V2 V B B线圈中的感应电动势每秒钟减少线圈中的感应电动势每秒钟减少2 V2 V C C线圈中的感应电动势始终是线圈中的感应电动势始终是2 V2 V D D线圈中不产生感应电动势线圈中不产生感应电动势为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2 2一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的：匀速转动，当线圈处于如图所示位置时

17、，它的：A.A.磁通量最大磁通量最大,磁通量变化率最大磁通量变化率最大,感应电动势最大感应电动势最大B.B.磁通量最小磁通量最小,磁通量变化率最大磁通量变化率最大,感应电动势最大感应电动势最大C.C.磁通量最大磁通量最大,磁通量变化率最小磁通量变化率最小,感应电动势最大感应电动势最大D.D.磁通量最小磁通量最小,磁通量变化率最小磁通量变化率最小,感应电动势最大感应电动势最大3 3如右图所示的匀强磁场中，如右图所示的匀强磁场中，B=0.4 TB=0.4 T，导体，导体abab长长L=40 cmL=40 cm，电阻，电阻R ab=0.5 R ab=0.5，框架电阻不计，当导，框架电阻不计，当导体体

18、abab以以v=5 m/sv=5 m/s的速度匀速向左运动时，电路中产的速度匀速向左运动时，电路中产生的感应电流为生的感应电流为 。1.6A1.6A为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能课后思考题课后思考题 求下面图示情况下，求下面图示情况下，a a、b b、c c三段三段导体两端的感应电动势各为多大？导体两端的感应电动势各为多大？为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能如图所示，匀强磁场的磁感应强度为如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B,B,方向垂直纸方

19、向垂直纸面向里，长面向里，长L L电阻为电阻为R R0 0的裸电阻丝的裸电阻丝cdcd在宽为在宽为L L的平行的平行金属导轨上向右滑行，速度为金属导轨上向右滑行，速度为V V。已知。已知R R1 1=R=R2 2=R=R0 0，其，其余电阻忽略不计，求电键余电阻忽略不计，求电键K K断开和闭合时，断开和闭合时，M M、N N两两点的电势差点的电势差U UMNMN。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能如图所示，磁感强度如图所示，磁感强度B=1.2TB=1.2T的匀强磁场中有一折成的匀强磁场中有一折成3030角的金属导轨角的

20、金属导轨aobaob，导轨平面垂直磁场方向。，导轨平面垂直磁场方向。一条导线棒一条导线棒MNMN垂直垂直obob方向放置在轨道上并接触良好。方向放置在轨道上并接触良好。当当MNMN以以v=4m/sv=4m/s从导轨从导轨O O点开始向右匀速运动时，若点开始向右匀速运动时，若所有导线单位长度的电阻所有导线单位长度的电阻r=0.1/mr=0.1/m。（1 1）经过时间）经过时间t t后，闭合回路的感应电动势的瞬时后，闭合回路的感应电动势的瞬时值和平均值；值和平均值；（2 2）闭合回路中的电流大小和方向。）闭合回路中的电流大小和方向。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全

21、国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能电磁感应现象电磁感应现象例：如图有例：如图有100100匝边长为匝边长为1010厘厘米的正方形线框，线框在磁米的正方形线框，线框在磁感强度为感强度为2 2特的匀强磁场中以特的匀强磁场中以角速度角速度5rad/s5rad/s的角速度绕中的角速度绕中心轴一边向纸外、一边向纸心轴一边向纸外、一边向纸内匀速转动，求下列情况的内匀速转动，求下列情况的平均感应电动势平均感应电动势1 1）线框从图示位置转过）线框从图示位置转过90900 0BOO为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能电磁感应现

22、象电磁感应现象例：如图有例：如图有100100匝边长为匝边长为1010厘厘米的正方形线框，线框在磁米的正方形线框，线框在磁感强度为感强度为2 2特的匀强磁场中以特的匀强磁场中以角速度角速度5rad/s5rad/s的角速度绕中的角速度绕中心轴一边向纸外、一边向纸心轴一边向纸外、一边向纸内匀速转动，求下列情况的内匀速转动，求下列情况的平均感应电动势平均感应电动势2 2）线框从图示位置转过）线框从图示位置转过1801800 0BOO为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能电磁感应现象电磁感应现象例：如图有例：如图有100100匝边

23、长为匝边长为1010厘厘米的正方形线框，线框在磁米的正方形线框，线框在磁感强度为感强度为2 2特的匀强磁场中以特的匀强磁场中以角速度角速度5rad/s5rad/s的角速度绕中的角速度绕中心轴一边向纸外、一边向纸心轴一边向纸外、一边向纸内匀速转动，求下列情况的内匀速转动，求下列情况的平均感应电动势平均感应电动势3 3）线框从图示位置转过）线框从图示位置转过30300 0BOO为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能小结小结一、感应电动势一、感应电动势1 1定义定义 2 2条件条件 二、法拉第电磁盘感应定律二、法拉第电磁盘感应定

24、律1 1法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小跟穿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变化率成正比过这一电路的磁通量变化率成正比2 2平均感应电动势与瞬时感应电动势：平均感应电动势与瞬时感应电动势：、E=n/t E=n/t 多表示平均感应电动势。多表示平均感应电动势。、E=BLVsin E=BLVsin 多表示为瞬时感应电动势。多表示为瞬时感应电动势。可以为可以为B B、L L、V V中任意两个量之间的夹角。且中任意两个量之间的夹角。且L L是指切是指切 割磁感线的有效长度割磁感线的有效长度 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教

25、育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2222（1414分）如图所示，分）如图所示，OACOOACO为置于水平面内的光滑闭为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，合金属导轨，O O、C C处分别接有短电阻丝（图中粗线表法）处分别接有短电阻丝（图中粗线表法），R1=4R1=4、R2=8R2=8（导轨其它部分电阻不计）。导轨（导轨其它部分电阻不计）。导轨OACOAC的形状满足方程的形状满足方程 （单位：（单位：m m）。磁感强）。磁感强度度B=0.2TB=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足够长的的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足够长的金属棒在水平外力金属棒在水平外力F F作用下，以恒定的速率作

26、用下，以恒定的速率v v=5.0m/s=5.0m/s水平水平向右在导轨上从向右在导轨上从O O点滑动到点滑动到C C点，棒与导思接触良好且始点，棒与导思接触良好且始终保持与终保持与OCOC导轨垂直，不计棒的电阻。求：（导轨垂直，不计棒的电阻。求：（1 1）外力）外力F F的最大值；（的最大值；（2 2）金属棒在导轨上运动时电阻丝）金属棒在导轨上运动时电阻丝R1R1上消耗上消耗的最大功率；（的最大功率；（3 3）在滑动过程中通过金属棒的电流）在滑动过程中通过金属棒的电流I I与与时间时间t t的关系。的关系。2003年高考物理试卷（上海）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解:（1）金属棒匀速运动 F安=F外 E=BLv I=E/R总 F外=BIL=B2L2v/R总 （2）（3）金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化 且 x=vt,E=BLv ，