《高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 第4節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律課件 新人教版選修3-21》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 第4節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律課件 新人教版選修3-21（23頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第 四 節(jié) 法 拉 第 電 磁 感 應(yīng) 定 律第 四 章 電 磁 感 應(yīng) 1： 要 使 閉 合 電 路 中 有 電 流 必 須 具 備 什 么 條 件 ？這 個(gè) 電 路 中 必 須 有 電 源 ， 因 為 電 流 是 由 電 源 的 電 動(dòng)勢 引 起 的 2： 如 果 電 路 不 是 閉 合 的 ， 電 路 中 沒 有 電 流 ， 電 源 的電 動(dòng) 勢 是 否 還 存 在 呢 ？ 電 動(dòng) 勢 反 映 了 電 源 提 供 電 能 本 領(lǐng) 的 物 理 量 ， 電 路 不 閉合 電 源 電 動(dòng) 勢 依 然 存 在 。復(fù) 習(xí) 提 問 ：3、 電 磁 感 應(yīng) 現(xiàn) 象 中 ， 閉 合 電 路 中 出 現(xiàn)
2、了 感 應(yīng) 電 流 ，那 么 有 電 動(dòng) 勢 存 在 么 ？ 1、 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 ： 在 電 磁 感 應(yīng) 現(xiàn) 象 中 產(chǎn) 生 的 電 動(dòng) 勢 叫感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 。 產(chǎn) 生 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 的 那 部 分 導(dǎo) 體 就 是 電源 。一 、 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢問 題 1： 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 和 感 應(yīng) 電 流 之 間 存 在 什 么 關(guān) 系 ？2、 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 和 感 應(yīng) 電 流 關(guān) 系 ： 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 是 感應(yīng) 電 流 存 在 的 必 要 條 件 ， 有 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 不 一 定 有感 應(yīng) 電 流 （ 要 看 電 路 是 否 閉 合 ） ， 有 感 應(yīng) 電 流
3、 一定 有 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 。 產(chǎn) 生 感 應(yīng) 電 流 只 不 過 是 一 個(gè) 現(xiàn) 象 ， 它 表 示 電 路 中 在 輸 送著 電 能 ； 而 產(chǎn) 生 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 才 是 電 磁 感 應(yīng) 現(xiàn) 象 的 本 質(zhì) ， 它表 示 電 路 已 經(jīng) 具 備 了 隨 時(shí) 輸 出 電 能 的 能 力 。幾 點(diǎn) 說 明 ： 不 論 電 路 是 否 閉 合 ， 只 要 穿 過 電 路 的 磁 通 量 發(fā) 生 變 化 ，電 路 中 就 產(chǎn) 生 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 ， 產(chǎn) 生 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 是 電 磁 感 應(yīng) 現(xiàn)象 的 本 質(zhì) 。 磁 通 量 是 否 變 化 是 電 磁 感 應(yīng) 的 根 本 原 因
4、 。 若 磁 通 量 變 化了 ， 電 路 中 就 會 產(chǎn) 生 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 ， 再 若 電 路 又 是 閉 合 的 ，電 路 中 將 會 有 感 應(yīng) 電 流 。 問 題 2： 影 響 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 大 小 的 因 素 ？實(shí) 驗(yàn) 探 究 變 化 產(chǎn) 生 E 產(chǎn) 生 I 知 ：由 rREI 總 電 阻 一 定 時(shí) ， E越 大 ， I越 大 ，指 針 偏 轉(zhuǎn) 越 大 。 變 化 的 快 慢 不 同 都 發(fā) 生 了 變 化問 題 1： 在 實(shí) 驗(yàn) 中 ， 電 流 表 指 針 偏 轉(zhuǎn) 原 因是 什 么 ？問 題 2： 電 流 表 指 針 偏 轉(zhuǎn) 程 度 跟 感 應(yīng) 電 動(dòng)勢 的 大 小
5、有 什 么 關(guān) 系 ？觀 察 實(shí) 驗(yàn) ， 分 析 并 思 考 回 答 下 面 的 問 題 ：問 題 3： 該 實(shí) 驗(yàn) 中 ， 將 條 形 磁 鐵 從 同 一 高 度 插 入 線 圈 中 ，快 插 入 和 慢 插 入 有 什 么 相 同 和 不 同 ？ 從 條 件 上 看 從 結(jié) 果 上 看相 同不 同 都 產(chǎn) 生 了 I產(chǎn) 生 的 I大 小 不 等 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 論 ： 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 E的 大 小 與 磁 通 量 的 變 化 快 慢有 關(guān) ， 即 與 磁 通 量 的 變 化 率 有 關(guān) 3、 磁 通 量 的 變 化 率 t表 示 磁 通 量 的 變 化 快 慢問 題 3： 磁 通 量 大
6、， 磁 通 量 變 化 一 定 大 嗎 ？磁 通 量 變 化 大 ， 磁 通 量 的 變 化 率 一 定 大 嗎 ？ 磁 通 量 的 變 化 率 和 磁 通 量 、 磁 通 量 的 變 化 不同 。 磁 通 量 為 零 ， 磁 通 量 的 變 化 率 不 一 定 為 零 ;磁通 量 的 變 化 大 ， 磁 通 量 的 變 化 率 也 不 一 定 大 。（ 可 以 類 比 速 度 、 速 度 的 變 化 和 加 速 度 。 ） 1、 內(nèi) 容 ： 電 路 中 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 的 大 小 ， 跟 穿 過 這 一電 路 的 磁 通 量 變 化 率 / t成 正 比 二 、 法 拉 第 電 磁 感
7、應(yīng) 定 律 ：2、 數(shù) 學(xué) 表 達(dá) 式 E k t t （ 注 意 單 位 ）問 題 ： 若 閉 合 電 路 是 n匝 線 圈 ， 且 穿 過 每 匝 線圈 的 磁 通 量 相 同 ， E ？若 有 n匝 線 圈 ， 相 當(dāng) 于 有 n個(gè) 電 源 串 聯(lián) ， 總 電 動(dòng) 勢 為 ： E n t注 意 ： 公 式 中 應(yīng) 取 絕 對 值 ， 不 涉 及 正 負(fù) ， 感 應(yīng)電 流 的 方 向 另 行 判 斷 。 問 題 ： 公 式 中 E表 示 的 是 平 均 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 還 是瞬 時(shí) 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 ？E N t 2 1N t 2 1B BN St 2 1S SN Bt 說 明 ：
8、（ 1） 所 求 E為 t時(shí) 間 內(nèi) 的 平 均 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢（ 2） t 0時(shí) ， E為 瞬 時(shí) 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 例 1.關(guān) 于 電 磁 感 應(yīng) ， 下 述 說 法 中 正 確 的 是A.穿 過 線 圈 的 磁 通 量 越 大 ， 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 越 大B.穿 過 線 圈 的 磁 通 量 為 零 ， 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 一 定為 零C.穿 過 線 圈 的 磁 通 量 的 變 化 越 大 ， 感 應(yīng) 電 動(dòng)勢 越 大D.穿 過 線 圈 的 磁 通 量 變 化 越 快 ， 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢越 大 答 ： D注 意 :感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 E與 、 、 / t的 關(guān) 系 /10-2W
9、b t/sA B D012 0.1例 2、 單 匝 矩 形 線 圈 在 勻 強(qiáng) 磁 場 中 勻 速 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 轉(zhuǎn)軸 垂 直 于 磁 場 。 若 線 圈 所 圍 面 積 里 磁 通 量 隨 時(shí)間 變 化 的 規(guī) 律 如 圖 所 示 ， 則 ： ( )A、 線 圈 中 0時(shí) 刻 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 最 大B、 線 圈 中 D時(shí) 刻 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 為 零C、 線 圈 中 D時(shí) 刻 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 最 大D、 線 圈 中 0到 D時(shí) 間 內(nèi) 平 均感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 為 0.4V ABD 1、 有 一 個(gè) 50匝 的 線 圈 ， 如 果 穿 過 它 的 磁 通 量的 變 化 率 為 0.5
10、Wb/s， 求 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 。 2、 一 個(gè) 100匝 的 線 圈 ， 在 0. 5s內(nèi) 穿 過 它 的 磁通 量 從 0.01Wb增 加 到 0.09Wb。 求 線 圈 中 的 感應(yīng) 電 動(dòng) 勢 。3、 一 個(gè) 匝 數(shù) 為 100、 面 積 為 10cm2的 線 圈 垂 直磁 場 放 置 ， 在 0. 5s內(nèi) 穿 過 它 的 磁 場 從 1T增 加到 9T。 求 線 圈 中 的 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 。練 習(xí) 三 、 導(dǎo) 體 作 切 割 磁 感 線 運(yùn) 動(dòng) 如 圖 所 示 閉 合 線 圈 一 部 分 導(dǎo) 體 ab處 于 勻 強(qiáng) 磁 場 中 ， 磁感 應(yīng) 強(qiáng) 度 是 B， ab以 速 度
11、 v勻 速 切 割 磁 感 線 ， 求 產(chǎn) 生 的感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 ab G ab v回 路 在 時(shí) 間 t內(nèi) 增 大 的 面 積為 ： S=Lv t產(chǎn) 生 的 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 為 ：穿 過 回 路 的 磁 通 量 的 變 化為 ： =B S tE =BLv tt tBLv BLv （ V是 相 對 于 磁 場 的 速 度 ） tE vB V1=Vsin V2 =Vcos 若 導(dǎo) 體 斜 切 磁 感 線 sinBLvBLvE 1（ 為 v與 B夾 角 ） t tBLv （ 若 導(dǎo) 線 運(yùn) 動(dòng) 方 向 與 導(dǎo) 線 本 身 垂 直 ， 但 跟 磁 感 強(qiáng) 度 方 向 有 夾 角 ）說 明 ：
12、 1、 導(dǎo) 線 的 長 度 L應(yīng) 為 有 效 長 度 。2、 導(dǎo) 線 運(yùn) 動(dòng) 方 向 和 磁 感 線 平 行 時(shí) ， E=0.3、 速 度 V為 平 均 值 （ 瞬 時(shí) 值 ） ， E就 為 平 均值 （ 瞬 時(shí) 值 ） 。 問 題 ： 公 式 tnE sin BLvE與 公 式 的 區(qū) 別 和 聯(lián) 系 ？ 1、 一 般 來 說 ， 求 出 的 是 平 均 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 ，E和 某 段 時(shí) 間 或 者 某 個(gè) 過 程 對 應(yīng) ， 而 求 出 的 是瞬 時(shí) 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 ， E和 某 個(gè) 時(shí) 刻 或 者 某 個(gè) 位 置 對應(yīng) 。 2、 求 出 的 是 整 個(gè) 回 路 的 感 應(yīng)電 動(dòng)
13、 勢 ， 而 不 是 回 路 中 某 部 分 導(dǎo) 體的 電 動(dòng) 勢 。 回 路 中 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 為 零時(shí) ， 但 是 回 路 中 某 段 導(dǎo) 體 的 感 應(yīng) 電動(dòng) 勢 不 一 定 為 零 。 如 上 圖 。 vab cdL L區(qū) 別 ： 1、 公 式 中 的 時(shí) 間 趨 近 于 0時(shí) ， E就 為 瞬 時(shí) 感應(yīng) 電 動(dòng) 勢 2、 公 式 中 v若 代 表 平 均 速 度 ， 則 求 出 的 E就 為 平 均 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 。聯(lián) 系 ： 例 3： 如 圖 ， 勻 強(qiáng) 磁 場 的 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 為 B， 長 為 L的 金屬 棒 ab在 垂 直 于 B的 平 面 內(nèi) 運(yùn) 動(dòng) ，
14、速 度 v與 L成 角 ，求 金 屬 棒 ab產(chǎn) 生 的 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 。 ab vE=BL(Vsin )E=B(Lsin )V有 效 長 度 -導(dǎo) 線 在 垂 直 速 度 方 向 上 的 投 影 長 度 練 習(xí) ： 半 徑 為 R的 半 圓 形 導(dǎo) 線 在 勻 強(qiáng) 磁 場 B中 ， 以 速 度 V向 右 勻 速 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) ， E=？ RE = B2RV有 效 長 度 -彎 曲 導(dǎo) 線 在 垂 直 速 度 方 向 上 的 投 影 長 度 四 、 反 電 動(dòng) 勢 V 此 電 動(dòng) 勢 阻 礙 電 路 中 原來 的 電 流 . 故 稱 之 為 反 電 動(dòng) 勢 NS 電 動(dòng) 機(jī)安 培 力 方
15、向 轉(zhuǎn) 動(dòng) 速 度 方 向 電 動(dòng) 機(jī) 線 圈 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 產(chǎn) 生 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 是 反電 動(dòng) 勢 。 這 個(gè) 電 動(dòng) 勢 是 削 弱 了 電 源 電 流 , 阻 礙線 圈 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 線 圈 要 維 持 原 來 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 就 必 須 向 電 動(dòng) 機(jī)提 供 電 能 ， 電 能 轉(zhuǎn) 化 為 機(jī) 械 能 。 正 因 為 反 電 動(dòng) 勢 的 存 在 ,所 以 對 電 動(dòng) 機(jī) ,歐 姆 定 律 不 成 立 。 如 果 電 動(dòng) 機(jī) 因 機(jī) 械 阻 力 過 大 而 停 止 轉(zhuǎn) 動(dòng) ，這 時(shí) 就 沒 有 了 反 電 動(dòng) 勢 ， 線 圈 電 阻 一 般 都 很 小 ，線 圈 中 電 流 會 很 大 ， 電 動(dòng) 機(jī) 會 燒 毀 。 這 時(shí) ， 應(yīng)立 即 切 斷 電 源 ， 進(jìn) 行 檢 查 。 作 業(yè) :P13 P14 第 1題 第 7題
高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 第4節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律課件 新人教版選修3-21
