物理新人教版选修3-2第四章电磁感应第四节法拉第电磁感应定律课件
文档属性
| 名称 | 物理新人教版选修3-2第四章电磁感应第四节法拉第电磁感应定律课件 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 284.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2014-11-01 14:29:11 | ||
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文档简介
课件18张PPT。明
确
研
究
对
象原磁通
量变化?原磁场
方向?楞次定律感应电流
磁场方向感应电
流方向楞次定律的应用步骤安培定则4.4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: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。产生电动势的那部分导体就相当于电源定义:在电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势（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。几点说明：⑴ 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。⑵ 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Φ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 问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？观察实验，分析并思考问题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变化的快慢不同 Φ都发生了变化都产生了I产生的I大小不等问题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？ 磁通量变化越快，感应电动势越大。 磁通量变化快慢观察实验，分析并思考越大?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。 内容:注意：公式中Δφ应取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。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。） 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。25V16V1.6V课堂练习4、在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个匝数为n的矩形线圈,边长ab=L1,bc=L2线圈绕中心轴OO'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
(2)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势课堂练习三、导体作切割磁感线运动如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，导体ab长度为L，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ΔS=LvΔt产生的感应电动势为：ΔΦ=BΔS=BLvΔt回路在时间t内增大的面积为:穿过回路的磁通时的变化为:V是相对于磁场的速度LvΔt是导体扫过的面积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)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=03、速度V为平均值(瞬时值),E就为平均值(瞬时值)三、导体作切割磁感线运动Lθ为v与B夹角E＝nΔΦ/Δt一般求出的是Δt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＝nΔΦ/Δt和公式E=BLvsinθ是统一的.公式E＝nΔΦ/Δt中当Δt→0时,求出的E为瞬时感应电动势;公式E=BLvsinθ中当V代入平均速度时,则求出的E为平均感应电动势.公式E＝nΔΦ/Δt与E=BLvsinθ的区别和联系：1.区别：E=BLvsinθ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：5、如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R=3.0Ω的定值电阻,导体棒长ab=0.5m,其电阻为r=1.0Ω,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,B=0.4T.现使ab以v=10m／s的速度向右做匀速运动.
（1）a b中的电流多大? a b两点间的电压多大？
（2）维持a b做匀速运动的外力多大？
课堂练习I=0.5AF=0.1NU=2V6、如下图所示，长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆OA两端的电势差。课堂练习V 此电动势阻碍电路中原来的电流. 故称之为反电动势NS电动机安培力方向
转动速度方向四、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?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.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.
确
研
究
对
象原磁通
量变化?原磁场
方向?楞次定律感应电流
磁场方向感应电
流方向楞次定律的应用步骤安培定则4.4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: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。产生电动势的那部分导体就相当于电源定义:在电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势（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。几点说明：⑴ 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。⑵ 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Φ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 问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？观察实验，分析并思考问题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变化的快慢不同 Φ都发生了变化都产生了I产生的I大小不等问题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？ 磁通量变化越快，感应电动势越大。 磁通量变化快慢观察实验，分析并思考越大?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。 内容:注意：公式中Δφ应取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。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。） 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。25V16V1.6V课堂练习4、在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个匝数为n的矩形线圈,边长ab=L1,bc=L2线圈绕中心轴OO'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
(2)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势课堂练习三、导体作切割磁感线运动如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，导体ab长度为L，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ΔS=LvΔt产生的感应电动势为：ΔΦ=BΔS=BLvΔt回路在时间t内增大的面积为:穿过回路的磁通时的变化为:V是相对于磁场的速度LvΔt是导体扫过的面积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)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=03、速度V为平均值(瞬时值),E就为平均值(瞬时值)三、导体作切割磁感线运动Lθ为v与B夹角E＝nΔΦ/Δt一般求出的是Δt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＝nΔΦ/Δt和公式E=BLvsinθ是统一的.公式E＝nΔΦ/Δt中当Δt→0时,求出的E为瞬时感应电动势;公式E=BLvsinθ中当V代入平均速度时,则求出的E为平均感应电动势.公式E＝nΔΦ/Δt与E=BLvsinθ的区别和联系：1.区别：E=BLvsinθ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：5、如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R=3.0Ω的定值电阻,导体棒长ab=0.5m,其电阻为r=1.0Ω,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,B=0.4T.现使ab以v=10m／s的速度向右做匀速运动.
（1）a b中的电流多大? a b两点间的电压多大？
（2）维持a b做匀速运动的外力多大？
课堂练习I=0.5AF=0.1NU=2V6、如下图所示，长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆OA两端的电势差。课堂练习V 此电动势阻碍电路中原来的电流. 故称之为反电动势NS电动机安培力方向
转动速度方向四、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?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.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.