人教版高中物理选修3-2 4．4法拉第电磁感应定律1（16张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选修3-2 4．4法拉第电磁感应定律1（16张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 402.0KB | ||
| 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 | 2020-04-21 18:13:38 | ||
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文档简介
(共16张PPT)
4.4 法拉第电磁感应定律
第1课时
学习目标
1.理解磁通量、磁通量变化、磁通量变化率概念并能区别它们。
2.掌握法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
3.会利用法拉第电磁感应定律解决实际问题
2、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？
问题导学
阅读课本P15—P16，同时思考以下问题：
（1）闭合回路 （2）磁通量发生变化
1、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、在电磁感应现象中电源是谁呢？
产生电动势的那部分导体相当于电源
既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。
精讲：一、感应电动势
1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势 （E）.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，就产生感应电动势。
说明：1.感应电动势与电路是否闭合无关。
2.有感应电动势不一定有感应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定有感应电动势。
思考：感应电动势大小与什么因素有关呢？
问题1、电流表指针偏转原因是什么？
问题3：将条形磁铁从螺线管中抽出，快速抽出和慢速瞅瞅有什么相同和不同？
回路中磁通量发生变化
问题2、电流表指针偏转角度大小与什么有关？
E大则I大，偏转角度大
磁通量的变化相同
磁通量变化的快慢不同
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
磁通量变化的快慢不同
磁通量的变化相同
都产生了E(I)
产生的E(I)大小不等
结论：感应电动势的大小可能与磁通量变化的快慢有关，磁通量变化得快，感应电动势就大.
分析：
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:
2.公式:
②公式E＝n 中，若 Δt 取一段时间，则 E 为 Δt 这段时间内的平均值．只有Δt 趋近于零，则 E 为瞬时值，故此式多用于求电动势的平均值．
①感应电动势E的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率 ，而与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然的关系。
3.理解:
注意公式中ΔΦ取绝对值即 ΔΦ ＝ Φ 2－Φ 1
穿过回路的磁通量变化的快慢
?
结论：感应电动势大小与磁通量变化率成正比。与磁通量，磁通量变化无关。
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
磁通量变化率
ΔΦ/Δt
决定感应电动势的大小
产生感应电动势的条件
4.Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
物理理
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0.4V
Φ/10-2Wb
t/s
A
B
D
0
1
2
0.1
例、（多选）单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则（ ）
ABD
变式.（单选）如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律，以下正确的是( )
A． 第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 V
B． 第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的小
C． 第1 s末线圈的瞬时电动势为零
D． 第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相同
A
变式（多选）.如图1，在匀强磁场中有一细金属环．通过圆环的磁通量Φ随时间t变化情况如图2所示，则关于线圈中产生的平均感应电动势的说法，正确的是( )
A． 在0～2 s内，平均电动势为2 V
B． 在2～4 s内，平均电动势为2 V
C． 在4～9 s内，平均电动势为0.6 V
D． 在4～9 s内，平均电动势为1 V
AD
二.法拉第电磁感应定律：
1.定义：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。
2.公式:
用于求电动势的平均值
课堂小结
一、感应电动势
1.定义：
2.产生条件：
1.（单选）关于电磁感应，下述说法中正确的是 ( )
A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零
C.穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大
D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
D
课堂训练
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2T增加到9T。求线圈中的感应电动势。
3. 有一面积 S ＝ 100 cm2 的单砸金属环，电阻 R ＝ 0.1 Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在 t1－t2 时间内通过金属环某一截面的电荷量为多少？
4.面积S＝0.2 m2、n＝100匝的圆形线圈，处在如图所示的匀强磁场内，磁感应强度随时间t变化的规律是B＝0.02 t，R＝3 Ω，C＝30 μF，线圈电阻r＝1 Ω，求：
(1)通过R的电流方向和4 s内通过导线横截面的电荷量．
(2)电容器的电荷量．
(1)b→a 0.4 C (2)9×10－6C
4.4 法拉第电磁感应定律
第1课时
学习目标
1.理解磁通量、磁通量变化、磁通量变化率概念并能区别它们。
2.掌握法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
3.会利用法拉第电磁感应定律解决实际问题
2、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？
问题导学
阅读课本P15—P16，同时思考以下问题：
（1）闭合回路 （2）磁通量发生变化
1、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、在电磁感应现象中电源是谁呢？
产生电动势的那部分导体相当于电源
既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。
精讲：一、感应电动势
1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势 （E）.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，就产生感应电动势。
说明：1.感应电动势与电路是否闭合无关。
2.有感应电动势不一定有感应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定有感应电动势。
思考：感应电动势大小与什么因素有关呢？
问题1、电流表指针偏转原因是什么？
问题3：将条形磁铁从螺线管中抽出，快速抽出和慢速瞅瞅有什么相同和不同？
回路中磁通量发生变化
问题2、电流表指针偏转角度大小与什么有关？
E大则I大，偏转角度大
磁通量的变化相同
磁通量变化的快慢不同
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
磁通量变化的快慢不同
磁通量的变化相同
都产生了E(I)
产生的E(I)大小不等
结论：感应电动势的大小可能与磁通量变化的快慢有关，磁通量变化得快，感应电动势就大.
分析：
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:
2.公式:
②公式E＝n 中，若 Δt 取一段时间，则 E 为 Δt 这段时间内的平均值．只有Δt 趋近于零，则 E 为瞬时值，故此式多用于求电动势的平均值．
①感应电动势E的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率 ，而与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然的关系。
3.理解:
注意公式中ΔΦ取绝对值即 ΔΦ ＝ Φ 2－Φ 1
穿过回路的磁通量变化的快慢
?
结论：感应电动势大小与磁通量变化率成正比。与磁通量，磁通量变化无关。
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
磁通量变化率
ΔΦ/Δt
决定感应电动势的大小
产生感应电动势的条件
4.Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
物理理
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0.4V
Φ/10-2Wb
t/s
A
B
D
0
1
2
0.1
例、（多选）单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则（ ）
ABD
变式.（单选）如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律，以下正确的是( )
A． 第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 V
B． 第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的小
C． 第1 s末线圈的瞬时电动势为零
D． 第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相同
A
变式（多选）.如图1，在匀强磁场中有一细金属环．通过圆环的磁通量Φ随时间t变化情况如图2所示，则关于线圈中产生的平均感应电动势的说法，正确的是( )
A． 在0～2 s内，平均电动势为2 V
B． 在2～4 s内，平均电动势为2 V
C． 在4～9 s内，平均电动势为0.6 V
D． 在4～9 s内，平均电动势为1 V
AD
二.法拉第电磁感应定律：
1.定义：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。
2.公式:
用于求电动势的平均值
课堂小结
一、感应电动势
1.定义：
2.产生条件：
1.（单选）关于电磁感应，下述说法中正确的是 ( )
A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零
C.穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大
D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
D
课堂训练
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2T增加到9T。求线圈中的感应电动势。
3. 有一面积 S ＝ 100 cm2 的单砸金属环，电阻 R ＝ 0.1 Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在 t1－t2 时间内通过金属环某一截面的电荷量为多少？
4.面积S＝0.2 m2、n＝100匝的圆形线圈，处在如图所示的匀强磁场内，磁感应强度随时间t变化的规律是B＝0.02 t，R＝3 Ω，C＝30 μF，线圈电阻r＝1 Ω，求：
(1)通过R的电流方向和4 s内通过导线横截面的电荷量．
(2)电容器的电荷量．
(1)b→a 0.4 C (2)9×10－6C