人教版选修3-2-电磁感应法拉第电磁感应定律(28张PPT素材)-PPT优秀课件

人 教 版 选 修 3-2：第 4章 电 磁 感应 第 4节 法拉第 电磁感 应定律 (28张 PPT+素 材)【P PT优秀 课件】 -精美版
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
分析：回路在时间Δt内增大的面积为： × a× × ×a
实验结论：感应电动势E的大小与磁通量的变化快 慢有关，即与磁通量的变化率有关.
二、法拉第电磁感应定律
定律 内容
E t
E k t
E n t
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
取适当单位 则k=1
线圈由1匝 n
1.公式: E Φ t
E n Φ t
n为线圈的匝数
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4.如图所示的匀强磁场中，B=0.4T，导体ab长L=40cm， 电阻R=0.5Ω，框架电阻不计，当导体ab从静止开始以 a=5m/s2的加速度匀加速向右运动时，求t=2.0s时电路 中产生的感应电流?
例四.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。
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只有顺从自然，才能驾驭自然.
——培根
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例二、一个200匝、面积为2 m2的线圈， 放在磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直 ，若磁感应强度在0.05 s内由0 增加到0.5 T ，在此过程中磁通量变化了多少？磁通量 的平均变化率是多少？线圈中感应电动势 的大小是多少？
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利用磁场产生电流的现 象叫电磁感应现象.
产生感应电流的条件： （1）闭合电路；
（2）电源 (电动势,维持电压)
（2）磁通量变化
电动势是描述电源性质的一个重要物理量.
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（E）.
闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有 感应电动势.
产生感应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. 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.
观察实验,分析思考:
问题1:在实验中,电流表指针偏 转原因是什么?
1.感应电动势： 由电磁感应产生的电动势叫感应电动势 2.法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟 穿过这个电路的磁通量的变化率成正比 E= n
t 3.区别：磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率 4.导体切割磁感线产生的感应电动势
EBL siv n
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ΔS=LvΔt
穿过回路的磁通量的变化为：
××××
× G
×v ×
×
××××
ΔΦ=BΔS =BLvΔt
产生的感应电动势为：
× ×
b××
× ×
××b
E Φ B L v t EBLv
t
t
L应为有效长度
v是相对于磁场的速度
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2.理解Φ、△Φ、
t
的意义
磁通量Ф
磁通量变化 Ф 磁通量变化率
t
物理意义 与电磁感应关系
穿过回路的磁感 线的条数多少
无直接关系
穿过回路的磁通 产生感应电动
量变化了多少
势的条件
穿过回路的磁通 决定感应电动
量变化的快慢
势的大小
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例三.如图所示，一个50匝的线圈的两端跟R＝99Ω的电 阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面 积是20㎝2，电阻为1Ω，磁感应强度以100T／s的变化 率均匀减少.在这一过程选 修 3-2：第 4章 电 磁 感应 第 4节 法拉第 电磁感 应定律 (28张 PPT+素 材)【P PT优秀 课件】 -精美版
若导体斜切磁感线，即导体运动方向与导体本身垂 直，但跟磁感应强度方向有夹角,则得到的感应电动 势的表达式是怎样的？
B
θ
v1 =vsinθ
v
v2 =vcosθ
思考:
问题1：什么叫电磁感应现象？ 利用磁场产生电流的现象
问题2：产生感应电流的条件是什么？ （1）闭合电路
（2）磁通量变化
问题3：试从本质上比较甲、乙两电路的异同 S
甲
G乙
N
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。
在《恒定电流》一章里， 电路中存在持续电流的条 件是： （1）闭合电路；
注意： 1.导线运动方向和磁感线平行时, E=0 2.导线的长度L应为有效长度. 3.速度v为平均值(瞬时值), E就为平均值(瞬时值)
l
v
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解析：
0.150.10V0.5V t 0.1 En100V
t
I E 2A R
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E B L v1B L vsin
（为v与B夹角）
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四、对比两个公式
求平均感应电动势
E n t
△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
EB Lvsin
求瞬时感应电动势，v是瞬时速度
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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，将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?
探究实验：影响感应电动势大小的因素
所用条形 插入或拔 磁通量的 电流表指 感应电动 磁铁数目 出的方式 变化情况 针的偏转 势的大小
1根
快速
小
小
小
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.
思考与讨论 问题1：磁通量大,磁通量变化一定大吗? 问题2：磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗?
例一
1.关于电磁感应，下述说法中正确的是( Ｄ ) A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零 C.穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大 D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
解析： EnnBS
t
t
5 0 1 0 0 2 0 1 0 4 1 0 V
I E 10 0.1A Rr 991
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解析： E=BLv=BLat I= E BLat 3.2A
RR
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2根
快速
大
大
大
实验1结论：在磁通量变化所用时间相同时，感应 电动势E的大小与磁通量的变化量ΔΦ有关，ΔΦ 越大，E越大.
探究实验：影响感应电动势大小的因素
所用条形 插入或拔 ΔΦ所用 电流表指 感应电动 磁铁数目 出的方式 的时间Δt 针的偏转 势的大小
1根
慢速
多
小
小
1根
快速
少
大
大
实验2结论：在磁通量变化相同时，感应电动势E的大 小与磁通量变化所用的时间Δt有关，Δt越小E越大.