《法拉第电磁感应定律》课件5(32张PPT)(新人教版选修3-2)1

演示一
• 若闭合电路中有感应电流 电路中就一定有电 若闭合电路中有感应电流,电路中就一定有电 动势. 动势 • 演示实验并播放动画 • 画出等效电路图
演示二
• 若电路断开时，虽然没有感应电流，电 若电路断开时，虽然没有感应电流， 动势依然存在。 动势依然存在。 • 演示实验并播放动画 • 画出等效电路图
v// = v cosθ 对切割无贡献．
所以：
E = BLv⊥
即 : E = BLV sin θ
• 说明：公式E=∆φ/∆t，E=n∆φ/∆t一般适 说明：公式 ， 一般适 用于求解平均电动势的大小； 用于求解平均电动势的大小；而公式 E=BLV一般适用于切割磁感线运动导体的 一般适用于切割磁感线运动导体的 瞬时电动势的大小。 瞬时电动势的大小。
∆Φ E=n ∆t
ΔΦ/Δt的意义 ★ Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
后来磁通量减 后来磁通量减 磁通量 开始磁通量 开始磁通量 磁通量Ф 磁通量
磁通量变化△Ф 磁通量变化率 物理意义 穿过回路的磁感 线的条数多少 线的条数多少 穿过回路的磁通 变化了多少 量变化了多少 穿过回路的磁通 穿过回路的 磁通 量变化的快慢 与电磁感应关系 没有直接关系 产生感应电动势 产生 感应电动势 的条件 决定感应电动势 决定 感应电动势 的大小
∆φ 0.15 − 0.10 = V = 0.5V ∆t 0.1
∆φ ∴E = n = 100V ∆t
E ∴ I = = 2A R
例与练 • 2、如图所示，电阻不计的裸导体AB与宽为 如图所示，电阻不计的裸导体AB与宽为 AB 60cm的平行金属导轨良好接触 电阻R 3Ω， 的平行金属导轨良好接触， 60cm的平行金属导轨良好接触，电阻R1＝3Ω， 6Ω， R2＝6Ω，整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁 场中，磁感应强度B 0.5T。 AB向右以 向右以V 场中，磁感应强度B＝0.5T。当AB向右以V＝ 5m/s的速度匀速滑动时，求流过电阻R1、 R2的 5m/s的速度匀速滑动时，求流过电阻R 的速度匀速滑动时 电流大小。 电流大小。
• 实验:电磁感应插磁铁 实验:电磁感应插磁铁
精确实验表明： 精确实验表明： 电路中感应电动势的大小， 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。这就是法拉第电磁感 率成正比。这就是法拉第电磁感 应定律。 应定律。
得出
二、法拉第电磁感应定律： 法拉第电磁感应定律：
内容：电路中感应电动势的大小， 1、内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这 一电路的磁通量变化率△ 成正比． 一电路的磁通量变化率△Φ/ △t成正比． 2、数学表达式
思考与讨论
提出问题
• 感应电动势的大小跟哪些因素有关？ 感应电动势的大小跟哪些因素有关？
猜想或假设
• 感应电动势很可能与磁通量变化的快 慢有关（ 慢有关（而磁通量变化的快慢可以用 磁通量的变化率表示） 磁通量的变化率表示）
实验： 实验： 在向线圈中插入条形磁铁的实验中， 在向线圈中插入条形磁铁的实验中， 磁铁的磁场越强、插入的速度越快， 磁铁的磁场越强、插入的速度越快， 产生的感应电流就越大。 产生的感应电流就越大。
E=BLV E=BLVsinθ
下课了,放松一 下!!!
在电磁感应现象中产生 的电动势叫感应电动势。 产生感应电动势的那部 分导体就相当于电源
一、感应电动势
感应电动势： 1．感应电动势： 在电磁感应现象中产生的 电动势叫做感应电动势， 电动势叫做感应电动势，产生感应电动势 的那部分导体相当于电源． 的那部分导体相当于电源． 感应电动势与感应电流： 2． 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， 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（ 不一定存在感应电流 （ 要看电路是否闭 有感应电流一定存在感应电动势． 合），有感应电流一定存在感应电动势
∆Φ ∆Φ （注意单位） 注意单位） = E=k 个电源串 问题：若闭合电路是n匝线圈，且穿过每匝 匝线圈 若有n匝线圈，则相当于有n 若有n匝线圈，则相当于有 线圈的磁通量相同， ＝？ 线圈的磁通量相同，E＝？ 总电动势为： 联，总电动势为：
注意：公式中Δφ应取绝对值，不涉及正负， 注意：公式中Δφ应取绝对值，不涉及正负，感应 Δφ应取绝对值 电流的方向另行判断。 电流的方向另行判断。
E = BLv = 1.5V
E I1 = = 0 .5 A R1
E I2 = = 0.25 A R2
A × × × × R1 V × × × × B × R2 ×
一、感应电动势
感应电动势的大小， 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。 率成正比。
E=n∆Φ/∆t
二、导线切割磁感线的感应电动势
感应电动势的大小
问题1 据前面所学， 问题1：据前面所学，电路中存在持续 电流的条件是什么？ 电流的条件是什么？ 闭合电路； （1）闭合电路； （2）有电源 问题2：什么叫电磁感应现象？产生感 问题2 什么叫电磁感应现象？ 应电流的条件是什么？ 应电流的条件是什么？
利用磁场产生电流的现象 利用磁场产生电流的现象 磁场产生电流 产生感应电流的条件是： 产生感应电流的条件是： 闭合电路；（ ；（2 磁通量变化。 （1）闭合电路；（2）磁通量变化。
× × × ×v × × × × ×
b
∆Φ BLv∆t E= = = BLv ∆t ∆t 是相对于磁场的速度） （V是相对于磁场的速度）
× × × × × × × × × ×
b
切割方向与磁场方向成θ 角时： （ 2 ） 切割方向与磁场方向成 θ 角时 ： 如图所示， 如图所示，将v分解为垂直B和平行B的 两个分量，其中： 两个分量，其中： v⊥ = v sin θ 对切割有贡献．
例与练 • 1、匝数为n＝200的线圈回路总电阻R＝50Ω， 匝数为n 200的线圈回路总电阻R 50Ω， 的线圈回路总电阻 整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿 磁通量Φ随时间变化的规律如图所示， 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。 线圈中的感应电流的大小。
ΔΦ/Δt
三、导体作切割磁感线运动
如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中， 如图所示闭合线圈一部分导体 处于匀强磁场中，磁 处于匀强磁场中 感应强度是B， 以速度 匀速切割磁感线， 以速度v匀速切割磁感线 感应强度是 ，ab以速度 匀速切割磁感线，求产生的 感应电动势 a a
× 回路在时间t 回路在时间t内增大的面积 为： ΔS=LvΔt G× × 穿过回路的磁通量的变化 为： ΔΦ=BΔS =BLvΔt × 产生的感应电动势为： 产生的感应电动势为： ×