高中物理选修1-1课件-3.2法拉第电磁感应定律6-人教版(共24张PPT)

二、法拉第电磁感应定律
复习
REVIEW
1.要使闭合电路中有电流必须具备什么条件？
01
2.若电路不闭合还有电流吗？电源电动势还存在吗？
02
3.电路中存在持续电流的条件是什么？
03
4.什么叫电磁感应现象？产生感应电流的条件是什么？
04
甲
乙
相同点：
不同点：
从本质上比较甲、乙两电路的异同
一、感应电动势
1、感应电动势：在 中产生的电动势叫感应电动势。
2、电源：产生感应电动势的那部分导体就 .
3、感应电动势和感应电流的关系：
感应电动势的大小跟什么因素有关呢？
探究
分析过程
导线切割磁感线，产生感应电流，导线运动的 ，产生的 .
P46图3.1-2实验中
向线圈插入条形磁铁，磁铁的 、插入的 ，产生 。
P47图3.1-3实验中
大量实验表明：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。这就是法拉第电磁感应定律。
二、法拉第电磁感应定律
表达式
式中物理量都取国际单位时K=1
我们用磁通量的变化率来描述磁通量变化的快慢。
E的单位V，△Φ的单位Wb，t的单位s
若闭合电路是一个n匝线圈，则相当于n个相同的电源 ，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都 ，所以整个线圈的感应电动势为：
实际工作中,为了获得较大的感应电动势,常常采用几百匝甚至几千匝的线圈。
?
探究推导：导线切割磁感线时的感应电动势
说明：
（1）V//B时， E= 。
（2）V垂直B时，E= 。
a
b
a1
b1
V
L
B
如图所示，导体由ab以v经时间 t匀速移动到a1b1 ，这一过程中穿过闭合回路的
磁通量变化 = 。
由法拉第电磁感应定律得：
1、当时间相同时：
2、当磁通量变化相同时：
感应电动势的大小跟 和 都有关，即与磁通量的变化快慢有关.
知识同化
产生感应电流产生的条件：
中的磁通量 。
结论
三．电磁感应现象中能量是守恒的
法拉第电磁感应定律告诉我们:电能的产生一定以消耗其他形式的能量为代价的.
今天,我们使用的电能从各种形式的能转化而来:水力发电,风力发电,火力发电……
水力发电站
火力发电站
亚洲最大的风力发电站
新疆风力发电站
新西兰地热发电站
各种获得大规模电能的实用方案都是以法拉第电磁感应定律为理论基础的，不同的是如何推动发电机发电。
开门时线圈中会有电流吗？
分别给门的四角钉上大钉子，用电线沿着4个钉子绕制一个几十匝的大线圈，如图，线圈的两端连在一个电流表上，开门、关门时能不能发出电来？试试看！如果发电效果不明显，想一想，应该怎样改进？
直流发电机
交流发电机
1.电路中感应电动势的大小，是由穿过这一电路的 所决定的。
a、磁通量
b、磁通量的变化量
c、磁通量的变化率
以上填空的三个选项，正确的显然是c，但你能说明选项a和b的含义吗？你认为当年安培实验的猜想是哪个选项？
问题与练习
2、在图中，闭合矩形线圈不动，磁体在线圈中转动，如果磁体转动的速度不同，线圈中产生的感应电动势相同吗？
3、两个匝数不同的线圈绕在同一个圆筒上，如图，它们的匝数nA>nB，当一个条形磁体穿过圆筒时，哪个线圈产生的感应电动势大些？
问题与练习
4、某自行车上有一个如图所示的装置，滚轮靠在自行车轮胎的边缘上。自行车行驶时，滚轮带着其中的磁体转动。这个装置有什么用途？
问题与练习
5、桌面上放着一个单匝线圈，线圈中心上方一定高度上竖立的条形磁体，此时线圈内的磁通量为0.04Wb，把条形磁体竖放在桌面内的桌面上时，线圈内的磁通量为0.12Wb。分别计算以下两个过程中线圈中的感应电动势。
(1)把条形磁体从图中位置在0.5S内放到线圈内的桌面上；
(2)换用10匝矩形线圈，线圈子面积和原单匝线圈相同，把条形磁体从图中位置在0.1s内放到线圈内的桌面上。
问题与练习
谢 谢