高中物理 第四章 第四節(jié) 法拉第電磁感應定律課件 新人教版選修3-2.ppt

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法拉第電磁感應定律,,[問題] 產生感應電流的條件是什么？,試從本質上比較甲、乙兩電路的異同。,G,思考:,,[問題] 產生感應電流的條件是什么？,試從本質上比較甲、乙兩電路的異同。,既然閉合電路中有感應電流，這個電路 中就一定有電動勢。,思考:,,試從本質上比較甲、乙兩電路的異同。,,思考:,產生電動勢 的那部分導體就 相當于電源,[問題] 產生感應電流的條件是什么？,既然閉合電路中有感應電流，這個電路 中就一定有電動勢。,,定義：在電磁感應現(xiàn)象中產生的電動勢稱為感 應電動勢（E）,一、感應電動勢,閉合電路中有感應電流，這個電路中就一定有 感應電動勢。,,定義：在電磁感應現(xiàn)象中產生的電動勢稱為感 應電動勢（E）,幾點說明：,(1)不論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生 變化，電路中就產生感應電動勢，產生感應電動 勢是電磁感應現(xiàn)象的本質。,(2)磁通量是否變化是電磁感應的根本原因。若磁通 量變化了，電路中就會產生感應電動勢，再若電 路又是閉合的，電路中將會有感應電流。,一、感應電動勢,閉合電路中有感應電流，這個電路中就一定有 感應電動勢。,內容：電路中感應電動勢的大小，跟穿過 這一電路的磁通量的變化率成正比. 公式:,,二、法拉第電磁感應定律,[問題1] 磁通量大，磁通量變化一定快嗎？,[問題2] 磁通量變化大，磁通量的變化率一定 大嗎？,,思考與討論,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。,,思考與討論,(可以類比速度、速度的變化和加速度),[問題1] 磁通量大，磁通量變化一定快嗎？,[問題2] 磁通量變化大，磁通量的變化率一定 大嗎？,用公式E=n??/?t求E的二種常見情況：,1. 磁感應強度B不變，垂直于磁場的 回路面積S發(fā)生變化，?S=S2-S1，此時， E=nB?S/?t。,2. 垂直于磁場的回路面積S不變，磁 感應強度B發(fā)生變化，?B=B2-B1，此時，E=nS?B/?t。,1. 有一個50匝的線圈，如果穿過它的磁通 量的變化率為0.5Wb/s，求感應電動勢。,2. 一個100匝的線圈，在0.5s內穿過它的磁 通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應 電動勢。,3. 一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂 直磁場放置，在0.5s內穿過它的磁場從1T增加到 9T。求線圈中的感應電動勢。,,課堂練習,1. 有一個50匝的線圈，如果穿過它的磁通 量的變化率為0.5Wb/s，求感應電動勢。,2. 一個100匝的線圈，在0.5s內穿過它的磁 通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應 電動勢。,3. 一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂 直磁場放置，在0.5s內穿過它的磁場從1T增加到 9T。求線圈中的感應電動勢。,,課堂練習,25V,16V,1.6V,(1)如圖所示閉合線圈一部分導體ab處于勻 強磁場中，磁感應強度是B，ab以速度v勻速切 割磁感線，求產生的感應電動勢,,三、導體作切割磁感線運動,?,,,v,,,,,B,,若導線運動方向與導線本身垂直，但跟 磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線）,若導線運動方向與導線本身垂直，但跟 磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線）,若導線運動方向與導線本身垂直，但跟 磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線）,若導線運動方向與導線本身垂直，但跟 磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線）,θ為v與B夾角,1. 導線的長度L應為有效長度；,若導線運動方向與導線本身垂直，但跟 磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線）,【說明】：,θ為v與B夾角,1. 導線的長度L應為有效長度；,若導線運動方向與導線本身垂直，但跟 磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線）,【說明】：,,,,v,θ為v與B夾角,1. 導線的長度L應為有效長度；,若導線運動方向與導線本身垂直，但跟 磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線）,【說明】：,θ為v與B夾角,1. 導線的長度L應為有效長度；,若導線運動方向與導線本身垂直，但跟 磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線）,【說明】：,2. 導線運動方向和磁感線平行時，E=0；,θ為v與B夾角,1. 導線的長度L應為有效長度；,若導線運動方向與導線本身垂直，但跟 磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線）,【說明】：,2. 導線運動方向和磁感線平行時，E=0；,3. 速度v為平均值(瞬時值)，E就為平均值(瞬時值)。,θ為v與B夾角,E=n??/?t一般求出的是?t時間內的平 均感應電動勢，E與某段時間或某個過程相 對應，常在穿過一個面的磁通量發(fā)生變化 時用。,公式E=n??/?t與E=BLvsin?的區(qū)別和聯(lián)系：,1. 區(qū)別：,E=BLvsin?求出的是瞬時感應電動勢， E與某個時刻或某個位置相對應，常在一部 分導體做切割磁感線運動時用。,2. 聯(lián)系：,公式E=n?Φ/?t和公式E=BLvsin?是統(tǒng) 一的。公式E=n?Φ/?t中當?t→0時，求出 的E為瞬時感應電動勢；公式E=BLvsin?中 當v代入平均速度時，則求出的E為平均感 應電動勢。,,[問題1] 電動機線圈的轉動會產生感應電動勢。這個電動勢是加強了電源產生的電 流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈 轉動還是阻礙線圈的轉動？,四、反電動勢,[問題1] 電動機線圈的轉動會產生感應電動勢。這個電動勢是加強了電源產生的電 流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈 轉動還是阻礙線圈的轉動？,電動機轉動時產生的感應電動勢削弱了 電源的電流，這個電動勢稱為反電動勢。反 電動勢的作用是阻礙線圈的轉動。這樣線圈 要維持原來的轉動就必須向電動機提供電能， 電能轉化為其它形式的能。,,四、反電動勢,,[問題2] 如果電動機因機械阻力過大 而停止轉動，會發(fā)生什么情況？這時應采 取什么措施？,四、反電動勢,[問題2] 如果電動機因機械阻力過大 而停止轉動，會發(fā)生什么情況？這時應采 取什么措施？,電動機停止轉動，這時就沒有了反電 動勢，線圈電阻一般都很小，線圈中電流 會很大，電動機可能會燒毀。這時，應立 即切斷電源，進行檢查。,,四、反電動勢,,作業(yè)：能力培養(yǎng)與測試,