用2014 4.4法拉第电磁感应定律--课件
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θ为v与B夹角
四、对比两个公式
求平均感应电动势
En 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
E BLv sin
求瞬时感应电动势，v是瞬时速度
课堂小结
1、法拉第电磁感应定律：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。 当单匝线圈时
二、法拉第电磁感应定律
定律 内容
E t
Ek t
En 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、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
物理意义 磁通量Ф
穿过回路的磁感 线的条数多少 穿过回路的磁通 量变化了多少
穿过回路的磁通 量变化的快慢
选修3-2
授课教师：汪庆杰
温故知新源自文库
1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件 是什么？ 2．在恒定电流中学过，电路中存在持续电流 的条件是什么？
3.试从本质上比较甲、乙两电路的异同
S
甲
N
乙
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。
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）.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。 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.
巩固练习
• 例4、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。
0.15 0.10 V 0.5V t 0.1 E n 100 V t
E I 2A R
S
E
F
电机转动
N
与电磁感应关系 无直接关系 产生感应电动 势的条件 决定感应电动 势的大小
磁通量变化△Ф 磁通量变化率
ΔΦ/Δt
弄清：1、磁通量大，电动势一定大吗？
2、磁通量变化大，电动势一定大吗？
2、用公式 E n Φ 求E的二种常见情况：
t
a.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发 生变化。此时： BS
都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等
不同 磁通量变化的快慢不同
小结：感应电动势的大小可能与磁通量变化的快 慢有关，磁通量变化得快，感应电动势就大.
说明：磁通量的变化快慢用磁通量的变化率 来描述，即可表示为 t
实验检验：
实验结论
越大，感应电流I越大，感应电动势E越大。 t
进一步猜想：感应电动势的大小很可能与 磁通量的变化率有关，并且成正比。
• 例5、有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R＝ 0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂 直环面向里，则在t1－t2时间内通过金属环某一截 面的电荷量为多少？
E t
q I t R SB 0.001 Wb q 0.01C R
当有N匝线圈时
Φ E t Φ En t
2、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 3、用公式 E n Φ 求E的二种常见情况： t 4、反电动势
四、反电动势
思考与讨论
如果所示，通电线圈在磁场中受力转动，线圈 中就会产生感应电动势。感应电动势加强了电源产 生的电流，还是削弱了它？是有利于线圈的转动， 还是阻碍了线圈的转动？
En
b.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发 生变化。此时：
t
（动生电动势）
SB En （感生电动势） t
课堂练习
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0.07Wb。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2T增加到9T。求线圈中的感 应电动势。
ΔS=LvΔt
穿过回路的磁通量的变化为： ΔΦ=BΔS =BLvΔt
产生的感应电动势为： E
Φ t
BLvt t
V是相对于磁场的速度 平均值或瞬时值
E BLv
L应为有效长度
若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线) B θ V2 v
V1
E BLv1 BLv sin
E I R t R
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 G × 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 × × v × × b × × × × × × × × a × × × × b ×
探究实验：影响感应电动势大小的因素 实验：将条形磁铁如图所示插入线圈中，电流表 指针发生偏转。
问题1、电流表指针偏转原 因是什么？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2：将条形磁铁从同一 高度，插入线圈中，快插 入和慢插入由什么相同和 不同？
从条件上看
相同
磁通量的变化相同
从结果上看
四、对比两个公式
求平均感应电动势
En 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
E BLv sin
求瞬时感应电动势，v是瞬时速度
课堂小结
1、法拉第电磁感应定律：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。 当单匝线圈时
二、法拉第电磁感应定律
定律 内容
E t
Ek t
En 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、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
物理意义 磁通量Ф
穿过回路的磁感 线的条数多少 穿过回路的磁通 量变化了多少
穿过回路的磁通 量变化的快慢
选修3-2
授课教师：汪庆杰
温故知新源自文库
1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件 是什么？ 2．在恒定电流中学过，电路中存在持续电流 的条件是什么？
3.试从本质上比较甲、乙两电路的异同
S
甲
N
乙
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。
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）.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。 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.
巩固练习
• 例4、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。
0.15 0.10 V 0.5V t 0.1 E n 100 V t
E I 2A R
S
E
F
电机转动
N
与电磁感应关系 无直接关系 产生感应电动 势的条件 决定感应电动 势的大小
磁通量变化△Ф 磁通量变化率
ΔΦ/Δt
弄清：1、磁通量大，电动势一定大吗？
2、磁通量变化大，电动势一定大吗？
2、用公式 E n Φ 求E的二种常见情况：
t
a.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发 生变化。此时： BS
都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等
不同 磁通量变化的快慢不同
小结：感应电动势的大小可能与磁通量变化的快 慢有关，磁通量变化得快，感应电动势就大.
说明：磁通量的变化快慢用磁通量的变化率 来描述，即可表示为 t
实验检验：
实验结论
越大，感应电流I越大，感应电动势E越大。 t
进一步猜想：感应电动势的大小很可能与 磁通量的变化率有关，并且成正比。
• 例5、有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R＝ 0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂 直环面向里，则在t1－t2时间内通过金属环某一截 面的电荷量为多少？
E t
q I t R SB 0.001 Wb q 0.01C R
当有N匝线圈时
Φ E t Φ En t
2、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 3、用公式 E n Φ 求E的二种常见情况： t 4、反电动势
四、反电动势
思考与讨论
如果所示，通电线圈在磁场中受力转动，线圈 中就会产生感应电动势。感应电动势加强了电源产 生的电流，还是削弱了它？是有利于线圈的转动， 还是阻碍了线圈的转动？
En
b.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发 生变化。此时：
t
（动生电动势）
SB En （感生电动势） t
课堂练习
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0.07Wb。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2T增加到9T。求线圈中的感 应电动势。
ΔS=LvΔt
穿过回路的磁通量的变化为： ΔΦ=BΔS =BLvΔt
产生的感应电动势为： E
Φ t
BLvt t
V是相对于磁场的速度 平均值或瞬时值
E BLv
L应为有效长度
若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线) B θ V2 v
V1
E BLv1 BLv sin
E I R t R
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 G × 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 × × v × × b × × × × × × × × a × × × × b ×
探究实验：影响感应电动势大小的因素 实验：将条形磁铁如图所示插入线圈中，电流表 指针发生偏转。
问题1、电流表指针偏转原 因是什么？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2：将条形磁铁从同一 高度，插入线圈中，快插 入和慢插入由什么相同和 不同？
从条件上看
相同
磁通量的变化相同
从结果上看