第四章第四节法拉第电磁感应定律课件 17张PPT

G
E r
a

b
G
E r
a

b
第
四
章
法拉第电磁感应定律
第四节
法拉第电磁感应定律
（一）
试从本质上比较甲、乙两电路的异同
乙
甲
相同点：
不同点：
两电路都是闭合的，有电流
甲中有电池,乙中有螺线管
画出等效电路
1.在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
一.感应电动势
2.感应电动势与感应电流：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。
探究实验：影响感应电动势大小的因素
实验：将条形磁铁如图所示插入线圈中，电流表指针发生偏转。
比一比,看谁产生的电流小?
不相同
说明：磁通量的变化快慢用磁通量的变化率
来描述，即可表示为
提问2：快插与慢插相比较，磁通量的变化快慢相同吗？
提问1：快插与慢插相比较，磁通量的变化相同吗？
相同
实验结论
越大，感应电流I越大，感应电动势E越大。
进一步猜想：感应电动势的大小很可能与磁通量的变化率有关，并且成正比。
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的变化率成正比。
二、法拉第电磁感应定律
2.表达式
式中物理量都取国际单位
判断：
穿过线圈内的磁通量Φ一样吗？
1匝线圈
n匝线圈
穿过线圈内的磁通量Φ一样
判断：
若两线圈内磁场按同一规律变化,产生的感应电动势大小一样吗？
1匝线圈
n匝线圈
产生的感应电动势不一样
若闭合电路是一个n匝线圈，则相当于n个相同的电源串联，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，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
a.若磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S
发生变化,则有:
b.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发生变化,则有：
用公式 求E的二种常见情况：
例1、匝数为n＝200的线圈回路总电阻R＝50Ω，整个
线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁通
量Φ随时间变化的规律如图所示，求：线圈中的感应
电流的大小。
巩固练习
例2、如图所示，平行金属导轨与导轨平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒ab的长度为L，与导轨接触良好，它以速度v向右匀速运动．
（1）判断ab哪端电势高；
（2）请根据法拉第电磁感应定律 的表达式 推导此闭合回路的感应电动势E=BLv．
?
例3、一个正方形导线圈边长a=0.2m，共有N=100匝，其总电阻r=4Ω，线圈与阻值R=16Ω的外电阻连成闭合回路，线圈所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直线圈所在平面，如图甲所示，磁场的大小随时间变化如图乙所示，求：
（1）线圈中产生的感应电动势大小．
（2）通过电阻R的电流大小．
例4、如图（a）所示，一个500匝的线圈的两端跟R=99Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20cm2，电阻为1Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图（b）所示．求磁场变化过程中通过电阻R的电流为多大．