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《教科版高中物理选修3-2课件:1.3 法拉第电磁感应定律.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、法拉第电磁感应定律(1)闭合电路利用磁场产生电流的现象问题1:什么叫电磁感应现象?问题2:产生感应电流的条件是什么?(2)磁通量变化思考:问题3:试从本质上比较甲、乙两电路的异同既然闭合电路中有感应电流,这个电路中就一定有电动势。甲NSG乙产生电动势的那部分导体相当于电源1、定义:在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势(E).闭合电路中有感应电流,这个电路中就一定有感应电动势.一、感应电动势产生感应电动势的那部分导体相当于电源.2、产生条件: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。3、感应电动势与感应电流:只要磁通量变化,电路
2、中就产生感应电动势;若电路又闭合,电路中就有感应电流.磁通量变化是电磁感应的根本原因;产生感应电动势是电磁感应现象的本质.观察实验,分析思考:问题1:在实验中,电流表指针偏转原因是什么?问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?问题3:在实验中,将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置,快插入和慢插入有什么相同和不同?实验探究3:感应电动势1实验探究2:感应电动势3Φ变化产生E产生I问题1:在实验中,电流表指针偏转原因是什么?总电阻一定时,E越大,I越大,指针偏转越大.问题2:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?Φ变化
3、的快慢不同Φ都发生了变化都产生了E(I)产生的E(I)大小不等磁通量变化越快,感应电动势越大。磁通量的变化快慢越大?从条件上看从结果上看相同不同问题3:在实验中,将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置,快插入和慢插入有什么相同和不同?磁通量的变化率二、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。2.公式:n为线圈的匝数问题1:磁通量大,磁通量变化一定大吗?问题2:磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗?(可以类比速度、速度的变化和加速度.
4、)磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系:磁通量大(小,零),磁通量的变化率不一定大(小,零);磁通量的变化大(小),磁通量的变化率不一定大(小).思考与讨论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1.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:2.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
5、时:4、应用:用公式求E的二种常见情况:(感生电动势)(动生电动势)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。25V例与练1一个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。16V例与练2一个匝数为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。1.6V例与练3如图,半径为r的金属环绕通过某直径的轴00'以角速度ω作匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,从金属环面与磁场方向重合时开始计时,则在金属环
6、转过900角的过程中,环中产生的电动势的平均值是多大?00'B例与练4在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴00'以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。求:(1)线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势例与练5B00'aωdcb在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴00'以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。求:(2)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势例与练5B00'aωdcbΦ/10-2Wbt/sABD0120.1单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴
7、垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示,则:()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例与练6斜率表示Φ的变化率ab××××××××××××××××××××××××Gabv回路在时间t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=BLvΔt(V是相对于磁场的速度)三、导体切割磁感线时的感应电动势如图所示闭合线框一部分导体ab长l,处于匀强磁场中,磁感应强度是B,ab以速度v匀速
8、切割磁感线,求产生的感应电动势θvBV1V2若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线)注意:2、导线的长度L应为有效长度1、导线运动方向和磁感线平行时,