【全国百强校】湖南省长郡中学高中物理（人教版）课件：选修3-2第四章第四节《法拉第电磁感应定律》（共29张PPT）

法拉第电磁感应定律 NS问 题 产生感应电流的条件是什么？试从本质上比较甲、乙两电路的异同。甲G乙思考: 问 题 产生感应电流的条件是什么？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乙思考: NSG乙试从本质上比较甲、乙两电路的异同。甲思考: 产生电动势的那部分导体就相当于电源问 题 产生感应电流的条件是什么？既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。 定 义 ：在电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势（E） 一、感应电动势闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有感应电动势。 定 义 ：在电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势（E） 几 点 说 明 ：(1)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，产生感应电动 势是电磁感应现象的本质。(2)磁通量是否变化是电磁感应的根本原因。若磁通 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。一、感应电动势闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有感应电动势。 内 容 ：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.公 式 :二、法拉第电磁感应定律 问题1 磁通量大，磁通量变化一定快吗？问题2 磁通量变化大，磁通量的变化率一定 大吗？思考与讨论 磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化不同。磁通量为零，磁通量的变化率不一定为零；磁通量的变化大，磁通量的变化率也不一定大。思考与讨论(可以类比速度、速度的变化和加速度)问题1 磁通量大，磁通量变化一定快吗？问题2 磁通量变化大，磁通量的变化率一定 大吗？ 用公式E=n/t求E的二种常见情况：1. 磁感应强度B不变，垂直于磁场的回路面积S发生变化，S=S2-S1，此时，E=nBS/t。2. 垂直于磁场的回路面积S不变，磁感应强度B发生变化，B=B2-B1，此时，E=nSB/t。 1. 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。 2. 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。3. 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。课堂练习 1. 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。 2. 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。3. 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。课堂练习25V16V1.6V (1)如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势三、导体作切割磁感线运动G vab ab vB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（导体斜切磁感线） 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（导体斜切磁感线） vB v1v2 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（导体斜切磁感线）sin1 BLvBLvE vB v1v2 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（导体斜切磁感线）为v与B夹角sin1 BLvBLvE vB v1v2 1. 导线的长度L应为有效长度；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（导体斜切磁感线）【说明】：为v与B夹角sin1 BLvBLvE vB v1v2 1. 导线的长度L应为有效长度；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（导体斜切磁感线）【说明】：v为v与B夹角sin1 BLvBLvE vB v1v2 1. 导线的长度L应为有效长度；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（导体斜切磁感线）【说明】：L v为v与B夹角sin1 BLvBLvE vB v1v2 1. 导线的长度L应为有效长度；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（导体斜切磁感线）【说明】：2. 导线运动方向和磁感线平行时，E=0；L v为v与B夹角sin1 BLvBLvE vB v1v2 1. 导线的长度L应为有效长度；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（导体斜切磁感线）【说明】：2. 导线运动方向和磁感线平行时，E=0；3. 速度v为平均值(瞬时值)，E就为平均值(瞬时值)。L v为v与B夹角sin1 BLvBLvE vB v1v2 E=n/t一般求出的是t时间内的平均感应电动势，E与某段时间或某个过程相对应，常在穿过一个面的磁通量发生变化时用。公式E=n/t与E=BLvsin的区别和联系：1. 区 别 ：E=BLvsin求出的是瞬时感应电动势，E与某个时刻或某个位置相对应，常在一部分导体做切割磁感线运动时用。 2. 联 系 ： 公式E=n/t和公式E=BLvsin是统一的。公式E=n/t中当t0时，求出的E为瞬时感应电动势；公式E=BLvsin中当v代入平均速度时，则求出的E为平均感应电动势。 问题1 电动机线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势是加强了电源产生的电流，还是削弱了电源的电流？是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？四、反电动势 问题1 电动机线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势是加强了电源产生的电流，还是削弱了电源的电流？是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流，这个电动势称为反电动势。反电动势的作用是阻碍线圈的转动。这样线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为其它形式的能。四、反电动势 问题2 如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？这时应采取什么措施？四、反电动势 问题2 如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？这时应采取什么措施？电动机停止转动，这时就没有了反电动势，线圈电阻一般都很小，线圈中电流会很大，电动机可能会烧毁。这时，应立即切断电源，进行检查。四、反电动势 作 业 ： 能 力 培 养 与 测 试