高二物理 4.4《法拉第电磁感应定律》课件（2）（新人教版选修3-2）

欢迎进入物理课堂 课件名称 第四节 法拉第电磁感应定律 复习提问1 在电磁感应现象中 产生感应电流的条件是什么 1 闭合回路 2 磁通量发生变化 2 恒定电流中 电路中存在持续电流的条件是什么 1 电路闭合 2 电源提供电动势 3 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 由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向 新课提问 问题1 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 问题2 如图所示 在螺线管中插入一个条形磁铁 问 在条形磁铁向下插入螺线管的过程中 电路中是否都有电流 为什么 有感应电流 是谁充当电源 若图中电路是断开的 有无感应电流电流 有无感应电动势 有 因磁通量有变化 由恒定电流中学习可知 对比可知左图中的虚线框部分相当于电源 电路断开 肯定无电流 但有电动势 1 在电磁感应现象中产生的电动势称感应电动势2 产生感应电动势的那部分导体相当于电源 4 感应电动势与感应电流 感应电动势是形成感应电流的必要条件 有感应电动势不一定存在感应电流 要看电路是否闭合 有感应电流一定存在感应电动势 思考与讨论 感应电动势的大小跟哪些因素有关 探究感应电动势大小的影响因素 1 探究目的 感应电动势大小跟什么因素有关 学生猜测 2 探究要求 将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管 记录表针的最大摆幅 迅速和缓慢移动导体棒 记录表针的最大摆幅 迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片 迅速和缓慢的插入拔出螺线管 分别记录表针的最大摆幅 3 探究问题 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 快速和慢速效果有什么相同和不同 实验一 实验二 实验三 变化 产生E 产生I 总电阻一定时 E越大 I越大 指针偏转越大 变化的快慢不同 都发生了变化 问题3 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 都产生了I 产生的I大小不等 当磁通量变化相同时 所用时间越短 感应电流就越大 表明感应电动势越大 感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关 即与磁通量的变化率有关 分析与论证 结论 磁通量的变化率 区别 磁通量 磁通量变化 磁通量 表示穿过某一面积的磁感线的条数 磁通量变化 2 1 磁通量变化率 磁通量的变化率 1 内容 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 t成正比 二 法拉第电磁感应定律 2 数学表达式 国际单位时 问题 若闭合电路是n匝线圈 且穿过每匝线圈的磁通量相同 E 若有n匝线圈 则相当于有n个电源串联 总电动势为 注意 公式中 应取绝对值 不涉及正负 三 导体作切割磁感线运动感应电动势计算 例题1 如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中 导轨宽为 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 解 回路在时间 t内增大的面积为 S Lv t 产生的感应电动势为 穿过回路的磁通量的变化为 B S BLv t V是相对于磁场的速度 E BLV B L V两两垂直 若导体斜切磁感线 为v与B夹角 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 说明 1 导线的长度L应为有效长度 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 公式的比较 例题2 下列说法正确的是 A 线圈中磁通量变化越大 线圈中产生的感应电动势一定越大B 线圈中的磁通量越大 线圈中产生的感应电动势一定越大C 线圈处在磁场越强的位置 线圈中产生的感应电动势一定越大D 线圈中磁通量变化得越快 线圈中产生的感应电动势越大 D 例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 解 由电磁感应定律可得E n t 由 联立可得E n t代如数值可得 小结 1 产生感应电动势的条件2 感应电动势的大小 E BLV 作业 课后练习P17 1 2 3 4 5 练习 在磁感应强度随时间变化的磁场中 垂直磁场放置一个面积为0 1m2的圆环 在0 2s内磁场的磁感应强度由0增大到0 3特 求圆环中的平均感应电动势 解 已知 t 0 2s 原磁通量 B1S 0现磁通量 B2S 0 03 0 03 由电磁感应定律可得E n t代如数值可得 0 15 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全