4.4《法拉第电磁感应定律》课件(新人教版选修3-2)

文档属性

名称 4.4《法拉第电磁感应定律》课件(新人教版选修3-2)
格式 rar
文件大小 28.0MB
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 2012-02-13 14:44:21

文档简介

(共20张PPT)
选修3-2
1.在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么?
2.在恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么?
温故知新
N
S


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。
3.试从本质上比较甲、乙两电路的异同
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.
一、感应电动势
2、产生条件: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。
磁通量变化是电磁感应的根本原因;
产生感应电动势是电磁感应现象的本质.
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。
问题1、电流表指针偏转原因是什么?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2:将条形磁铁从同一高度,插入线圈中,快插入和慢插入由什么相同和不同?
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
从条件上看
从结果上看
相同
不同
小结: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.
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
实验检验:
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。
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
定律内容
取适当单位则k=1
线圈由1匝 n

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
穿过回路的磁通量变化的快慢

决定感应电动势的大小
1、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
弄清:1、磁通量大,电动势一定大吗?
2、磁通量变化大,电动势一定大吗?
产生感应电动势的条件
a.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化。此时:
b.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发生变化。此时:
2、用公式 求E的二种常见情况:
(动生电动势)
(感生电动势)
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0.07Wb。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2T增加到9T。求线圈中的感应电动势。
课堂练习
例4、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5、有一面积为S=100cm2的金属环,电阻为R=
0.1Ω,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?
× × × × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × × × ×
G
a
b
v
三、导体切割磁感线时的感应电动势
导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度是B,长为L的导体棒ab以速度v匀速切割磁感线,求产生的感应电动势
a
b
分析:回路在时间Δt内增大的面积为:
ΔS=LvΔt
产生的感应电动势为:
穿过回路的磁通量的变化为:
ΔΦ=BΔS
=BLvΔt
V是相对于磁场的速度
平均值或瞬时值
L应为有效长度
V2
V1
θ
v
B
若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线)
θ为v与B夹角
四、对比两个公式
求平均感应电动势
△t近于0时,E为瞬时感应电动势
求平均感应电动势,v是平均速度
求瞬时感应电动势,v是瞬时速度
如果所示,通电线圈在磁场中受力转动,线圈中就会产生感应电动势。感应电动势加强了电源产生的电流,还是削弱了它?是有利于线圈的转动,还是阻碍了线圈的转动?
思考与讨论
四、反电动势
E
F
S
N
电机转动
1、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。
课堂小结
当有N匝线圈时
当单匝线圈时
2、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
3、用公式 求E的二种常见情况:
4、反电动势