(共32张PPT)
据前面所学，电路中存在持续电流的条件是什么？
（1）闭合电路；
（2）有电源
什么叫电磁感应现象？产生感应电流的条件是什么？
利用磁场产生电流的现象
产生感应电流的条件是：
（1）闭合电路；（2）磁通量变化
那电磁感应现象中的电源在哪、电动势又为多少呢？
知识回顾
4.4法拉第电磁感应定律
第四章
电磁感应
学习目标
1.理解和掌握法拉第电磁感应定律，能够运用法拉第电磁感应定律定量计算感应电动势的大小.
2.能够运用E＝Blv或E＝Blvsin
θ计算导体切割磁感线时产生的感应电动势.
（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
问题3：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。
甲
N
S
G
乙
产生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，电路中就产生感应电动势。
3、感应电动势与感应电流：只要磁通量变化,电路中就产生感应电动势;
若电路又闭合,电路中就有感应电流.
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
1.在电磁感应现象中产生的电动势称感应电动势。
2.产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
3.产生感应电动势的条件:
4.感应电动势与感应电流:
感应电动势是形成感应电流的必要条件，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。
回路中的磁通量发生变化。
一、感应电动势
探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？
问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？
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？
问题3：在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同？
二、影响感应电动势大小的因素
探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？
二、影响感应电动势大小的因素
探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？
二、影响感应电动势大小的因素
探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？
二、影响感应电动势大小的因素
条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置，快插入和慢插入有什么相同和不同?
Φ变化的快慢不同
Φ都发生了变化
都产生了E(I)
产生的E(I)大小不等
磁通量变化越快，感应电动势越大。
磁通量的变化快慢
越大?
从条件上看
从结果上看
相同
不同
磁通量的变化率
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:
注意：公式中Δφ取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。
2.公式:
n为线圈的匝数
三.法拉第电磁感应定律
1.
B不变,
S发生变化,ΔS＝S2-S1：
2.
S不变,
B发生变化,ΔB＝B2-B1：
3、应用:用公式
求E的二种常见情况：
三.法拉第电磁感应定律
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。
4.磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率
磁通量：Φ表示穿过某一面积的磁感线的条数
磁通量变化：△Φ=Φ2—Φ1
磁通量变化率：
三.法拉第电磁感应定律
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。
25V
16V
1.6V
【针对训练1】
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
G
a
b
v
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
ΔS=LvΔt
产生的感应电动势为：
ΔΦ=BΔS
=BLvΔt
v是相对于磁场的速度
1、v⊥B，
v⊥L
，L⊥B
——两两垂直
平均值或瞬时值
L应为有效长度
分析：
四.导体切割磁感线时的感应电动势
适用条件
2、切割方向与磁场方向成θ角时，求产生的感应电动势
对切割有贡献
对切割无贡献
如图，匀强磁场的磁感应电动势为B，长为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与L成θ角，求金属棒ab产生的感应电动势。
a
b
θ
v
E=BL(vsinθ)
E=B(Lsinθ)v
有效长度---导线在垂直速度方向上的投影长度
【针对训练2】
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
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×
×
×
×
×
×
×
×
×
v
Ｏ
R
半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中，以速度v向右匀速运动时，E=？
E
=
B·2R·v
【针对训练3】
匀强磁场
v
、B、L两两垂直
四.导体切割磁感线时的感应电动势
如图,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.
ω
A
O
A'
五.转动切割问题
如图,有一匀强磁场B=1.0×10-3T，在垂直磁场的平面内,有一金属棒AO,绕平行于磁场的O轴顺时针转动,已知棒长L=0.20m，角速度ω=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？
【针对训练4】
此电动势阻碍电路中原来的电流。
故称之为反电动势
五.反电动势
问题1：如图所示,电源在电动机线圈中产生电流的方向怎样?AB边、CD边受力方向怎样?线圈的运动方向怎样?
问题2：电动机线圈在磁场中转动会产生感应电动势吗?方向怎样?
问题3：感应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了线圈的转动?
1、定义：电动机转动时产生的感应电动势总要削弱电源产生的电流，这个电动势叫反电动势。
2、作用：阻碍线圈的转动
(1)力学作用：由于反电动势产生电流(感应电流)，使得线圈受到与其转动方向相反的安培力，阻碍线圈转动。
(2)能量作用：原电流要克服反电动势产生的安培阻力对线圈做功，这个过程使电能转化为机械能。
(3)电路作用：反电动势抑制原电流，可以防止线圈中电流过大而烧毁线圈，起到了保护电路的作用。所以，如果电动机由于机械故障停转，要立即切断电源，进行检查。
六、两个公式的区别和联系
公式①适用于范围广，一般求出的是平均感应电动势；
公式②适用于导体棒切割磁感线，一般求出的是瞬时感应电动势.
1、区别：
E=BLv
②
公式①中的时间趋近于0时，则E为瞬时感应电动势
公式②中v若代表平均速度，则E为平均感应电动势。
2、联系：
如图,一个水平放置的导体框架,宽度L=1.50m,接有电阻R=0.20Ω,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,框架及导体ab电阻均不计,当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：
(1)导体ab上的感应电动势的大小
(2)回路上感应电流的大小
E=BLv=0.80V
【针对训练5】
单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示（正弦图象一部分），则（ ）
A.线圈中0时刻感应电动势为0
B.线圈中0时刻感应电动势最大
C.线圈中D时刻感应电动势为0
D.线圈中A时刻感应电动势大于B时刻感应电动势
斜率表示Φ的变化率
【针对训练6】
ω
A
B
C
R
O
如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架。OC为一端绕O点在框架上滑动的导体棒，OA之间连一个阻值为R的电阻（其余电阻都不计），若使OC以角速度ω匀速转动。试求：
（1）图中哪部分相当于电源？
（2）感应电动势E为多少？
（3）流过电阻R的电流I为多少？
导体棒OC
【针对训练7】
课后作业：
课后问题与练习
同步训练
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YOU!
