高中物理法拉第电磁感应定律课件 PPT
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高二物理选修3-2-法拉第电磁感应定律-课件
t
的区别和联系？
联系： 1、公式①中的时间趋近于0时， E就为瞬时感应电动势 2、公式②中v若代表平均速度， 则求出的E就为平均感应电动势。
四、反电动势
此电动势
阻碍电路
V
中原来的
电流.
故称之为
反电动势
安培力方向 转动速度方向
S
N
电动机
电动机线圈的转动产生感应电动势是反电动势。这个电动势是削弱
01
从条件上看
相同 磁通量变化量 △Φ相同 不同 磁铁插入的快慢不同
从结果上看
都产生感应电流 I
感应电流 I 大小不同
感应电动势大小不同
模拟实验二
Ｎ
ＮＮ
一根磁铁快速插入
两根磁铁快速插入
分析归纳：
从条件上看
相同
磁铁的快慢相同
不同 磁通量变化量 △Φ不同
从结果上看
都产生感应电流 I
感应电流 I 大小不同
作业:
03
04
第17页---第19页 例 题 自己课后自学
第13题
02
P20～P22 第1 题 ～第11题Βιβλιοθήκη 01《创新导与练》
电源
N
S
电源
我们怎样能够感知到感应电动势的大小？ 电流表偏转的角度
探究项目：影响感应电动势大小的因素
等效
电流表指针的偏转角度与感应电动势 的大小有什么关系呢？
探究项目：影响感应电动势大小的因素
猜 想： 可能与什么因素有关 器 材： 探究过程：
模拟实验一
一根磁铁 快速插入
Ｎ 一根磁铁慢速插入 Ｎ
分析归纳：
思考：
当闭合电路中的线圈匝数是 n时，感应电动势大小的表 达式该怎么写呢？
的区别和联系？
联系： 1、公式①中的时间趋近于0时， E就为瞬时感应电动势 2、公式②中v若代表平均速度， 则求出的E就为平均感应电动势。
四、反电动势
此电动势
阻碍电路
V
中原来的
电流.
故称之为
反电动势
安培力方向 转动速度方向
S
N
电动机
电动机线圈的转动产生感应电动势是反电动势。这个电动势是削弱
01
从条件上看
相同 磁通量变化量 △Φ相同 不同 磁铁插入的快慢不同
从结果上看
都产生感应电流 I
感应电流 I 大小不同
感应电动势大小不同
模拟实验二
Ｎ
ＮＮ
一根磁铁快速插入
两根磁铁快速插入
分析归纳：
从条件上看
相同
磁铁的快慢相同
不同 磁通量变化量 △Φ不同
从结果上看
都产生感应电流 I
感应电流 I 大小不同
作业:
03
04
第17页---第19页 例 题 自己课后自学
第13题
02
P20～P22 第1 题 ～第11题Βιβλιοθήκη 01《创新导与练》
电源
N
S
电源
我们怎样能够感知到感应电动势的大小？ 电流表偏转的角度
探究项目：影响感应电动势大小的因素
等效
电流表指针的偏转角度与感应电动势 的大小有什么关系呢？
探究项目：影响感应电动势大小的因素
猜 想： 可能与什么因素有关 器 材： 探究过程：
模拟实验一
一根磁铁 快速插入
Ｎ 一根磁铁慢速插入 Ｎ
分析归纳：
思考：
当闭合电路中的线圈匝数是 n时，感应电动势大小的表 达式该怎么写呢？
3.2《法拉第电磁感应定律》PPT课件
一.感应电动势
2、电源：产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.
1.定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
思考与讨论
感应电动势的大小跟哪些因素有关？
探究感应电动势大小与磁通量变化的关系
提出问题 既然闭合电路的磁通量发生改变就能产生感应电动 势，那么感应电动势大小与磁通量的变化是否有关呢？
E=2V
W非=240J
探索者
水果电池
探索者
地电流
电磁感应定律
教学目标
知识与能力 1、知道什么是感应电动势。 2、了解什么是磁通量以及磁通量的变化量和磁通 量的变化率。 3、在实验基础上，了解法拉第电磁感应定律内容 及数学表达式，学会用该定律分析与解决一些简单 的问题。 4、培养类比推理和通过观察、实验、归纳寻找物 理规律的能力。 实验 仪器 螺线管要准备10匝和100匝的两个
课堂练习
1、关于电动势，下列说法正确的是： AC
A、 在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功， 电能增加 B、对于给定的电源，移动正电荷，非静电力做功越多， 电动势就越大 C、电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极 移送单位正电荷量做功越多 D、电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负 极移送到正极的电荷量越多
跟电源的体积无关, 跟电源外部电路无关.
学生活动：看图识意义
干电池
微型电池
铅蓄电池
1.5V
250V
锌汞电池
2.0V
1.5V
1.2V
3.6V
三、电源的重要参数
1、电源的电动势
2、电源的内阻:电源内部导体的电阻.
3、电池的容量:电池放电时能输出的总电荷量 单位：安· 时(A· h) 毫安· 时(mA· h)
人教版高二物理选修3-2第四章4.4 法拉第电磁感应定律(共20张PPT)
8
二、导线切割磁感线(动生电动势)
N 匀强磁场B，长为l 的 C 导体棒在t时刻位于MN， v l 此时速度为v。经过Δt 时 间，运动到M1N1位置，位 D M 移为Δx。 在Δt内，磁通量变化量为ΔΦ=BlΔx t 时刻的动生电动势为 N1
M1
Δ Φ Bl Δ x Δ x E = lim = Bl v = lim = Bl lim Δ t Δ t Δt→0 Δt Δt→0 Δt→0
Δ Φ ΔΦ E = lim E = lim n 或 Δt→0 Δt Δt→ 体在恒定磁场中运动导致磁通量变化， 产生的感应电动势称为动生电动势； ②导体不动，因磁场变化导致磁通 量变化产生的电动势称为感生电动势； ③导体在磁场中运动，同时磁场发 生变化，回路电动势为动生电动势和感 生电动势之和。
Δt Δ Φ E =n (n为线圈的匝数) Δt
6
当穿过回路的磁通量随时间的变化是 均匀的，感应电动势恒定不变.磁通量随时间 的变化是不均匀的，感应电动势随时间变化， E =ΔΦ/Δt表示在Δt 时间内感应电动势的平均 值。 在t→t+Δt内，磁通量变化量为ΔΦ。当 Δt→0，t 时刻的感应电动势为
R1
a
r2
B0
O
b
t1
t0 t
14
四、反电动势
F安
v
思考与讨论：线圈转动时产生的感应电动势是
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？
15
直流电动机中的动生电动势方向与通 入的电流方向相反.这个电动势被称为反电 动势E反.反电动势的大小取决于磁场B的大 小，线圈的长度以及切割磁感线的速度. 反电动势阻碍线圈的转动.维持线圈 匀速转动，电源要持续不断输入能量，克 服反电动势做功的过程就是电能向其他形 式能转化的过程。
二、导线切割磁感线(动生电动势)
N 匀强磁场B，长为l 的 C 导体棒在t时刻位于MN， v l 此时速度为v。经过Δt 时 间，运动到M1N1位置，位 D M 移为Δx。 在Δt内，磁通量变化量为ΔΦ=BlΔx t 时刻的动生电动势为 N1
M1
Δ Φ Bl Δ x Δ x E = lim = Bl v = lim = Bl lim Δ t Δ t Δt→0 Δt Δt→0 Δt→0
Δ Φ ΔΦ E = lim E = lim n 或 Δt→0 Δt Δt→ 体在恒定磁场中运动导致磁通量变化， 产生的感应电动势称为动生电动势； ②导体不动，因磁场变化导致磁通 量变化产生的电动势称为感生电动势； ③导体在磁场中运动，同时磁场发 生变化，回路电动势为动生电动势和感 生电动势之和。
Δt Δ Φ E =n (n为线圈的匝数) Δt
6
当穿过回路的磁通量随时间的变化是 均匀的，感应电动势恒定不变.磁通量随时间 的变化是不均匀的，感应电动势随时间变化， E =ΔΦ/Δt表示在Δt 时间内感应电动势的平均 值。 在t→t+Δt内，磁通量变化量为ΔΦ。当 Δt→0，t 时刻的感应电动势为
R1
a
r2
B0
O
b
t1
t0 t
14
四、反电动势
F安
v
思考与讨论：线圈转动时产生的感应电动势是
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？
15
直流电动机中的动生电动势方向与通 入的电流方向相反.这个电动势被称为反电 动势E反.反电动势的大小取决于磁场B的大 小，线圈的长度以及切割磁感线的速度. 反电动势阻碍线圈的转动.维持线圈 匀速转动，电源要持续不断输入能量，克 服反电动势做功的过程就是电能向其他形 式能转化的过程。
人教版高中物理选修11第3章第2节法拉第电磁感应定律(共43张PPT)
2.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应
强度B发生变化,ΔB＝B2-B1,此时：
E
n
SB t
（感生电动势）
例与练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。
25V
例与练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0.09Wb。 求线圈中的感应电动势。
平 Φ/10-2Wb
2
斜率表示Φ的 变化率
1 0 ABD
t/s 0.1
三、导体切割磁感线时的感应电动势
如图所示闭合线框一部分导体ab长l,处于匀强磁场中，
磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感
应电动势
回路在时间t内增大的面积为：
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=BLv，掌握运用理论知识探究问题的方法。
❖ （三）情感、态度与价值观 ❖ 1．从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培
养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的 辩证唯物主义思想。 ❖ 2．了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的 科学探究精神。 ❖ 教学重点 ❖ 法拉第电磁感应定律。 ❖ 教学难点 ❖ 平均电动势与瞬时电动势区别。 ❖ 教学用具 ❖ 演示法、归纳法、类比法 多媒体电脑、投影仪、 投影片。
❖ 4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
《法拉第电磁感应定律》共29张ppt精选全文
电学方面1821年法拉第完成了第一项重大的电发明，即第一台电动机，通俗来解释就是通过使用电流将物体运动。虽然在现代技术看来，这个装置十分简陋，但它却开创电动机的发展史。1831年法拉第在实验中发现了电磁感应，也就是当一块磁铁穿过一个闭合线路时 ，线路内就会有感应电流产生。这也成为了法拉第一生最伟大的贡献之一。同年法拉第发明了圆盘发电机，这是法拉第第二项重大的电发明。
在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势 。 产生感应电 动势的那部分导体就相当于电源。
感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？
在实验中，速度越快、磁场越强、匝数越多， 产生的感应电动势就越ห้องสมุดไป่ตู้。
是不是感应电动势的大小可能与磁通量变化的快慢有关呢？
在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上，人们认识到：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应定律 。
现代科学研究中常要用到高 速电子，电子感应加速器就是利用感生电场 使电子加速的设备。 它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之 间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆 周运动。 电磁铁线圈电流的大小、方向可以变 化，产生的感生电场使电子加速。 上图为侧视 图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下 看，电子沿逆时针方向运动。 当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一 致时，电流的大小应该怎样变化才能使电子 加速？
导线切割磁感线时的感应电动势
＝
∆Φ ＝ Φ 2－ Φ 是磁通量的变化量
是磁通量的变化率
n 是线圈的匝数 单匝时（n=1）：
为有效长度
为与磁感线方向的夹角
为导线和磁场间的相对速度
与＝ 的对比
感生电动势
感生电场
变化的磁场周围所产生的电场
在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势 。 产生感应电 动势的那部分导体就相当于电源。
感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？
在实验中，速度越快、磁场越强、匝数越多， 产生的感应电动势就越ห้องสมุดไป่ตู้。
是不是感应电动势的大小可能与磁通量变化的快慢有关呢？
在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上，人们认识到：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应定律 。
现代科学研究中常要用到高 速电子，电子感应加速器就是利用感生电场 使电子加速的设备。 它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之 间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆 周运动。 电磁铁线圈电流的大小、方向可以变 化，产生的感生电场使电子加速。 上图为侧视 图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下 看，电子沿逆时针方向运动。 当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一 致时，电流的大小应该怎样变化才能使电子 加速？
导线切割磁感线时的感应电动势
＝
∆Φ ＝ Φ 2－ Φ 是磁通量的变化量
是磁通量的变化率
n 是线圈的匝数 单匝时（n=1）：
为有效长度
为与磁感线方向的夹角
为导线和磁场间的相对速度
与＝ 的对比
感生电动势
感生电场
变化的磁场周围所产生的电场
《法拉第电磁感应定律》ppt课件
研究新材料和新技术在法拉第电磁感应定律中的应用，如 超导材料、纳米材料、石墨烯等，探索其在提高电磁感应 效应和推动技术革新方面的潜力。
数值模拟与实验验证
加强数值模拟和实验验证在法拉第电磁感应定律研究中的 应用，提高研究的准确性和可靠性，为未来的应用和拓展 提供有力支持。
感谢您的观看
THANKS
电磁感应现象不仅在理论上揭示 了电与磁之间的内在联系，而且 在实践中有着广泛的应用，如发 电机、变压器、感应马达等。
感应电动势
感应电动势是指由于电磁感应现象而在导体中产生的电动势。
当导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中的自由电子受到洛伦兹力 作用，导致电子定向移动，从而在导体两端产生电势差，即感应电动势。
发电机的原理
总结词
发电机的工作原理是法拉第电磁感应定律的重要应用 ，通过磁场和导线的相对运动产生感应电动势，进而 产生电流。
详细描述
发电机的基本构造包括磁场和导线，当磁场和导线发 生相对运动时，导线中会产生感应电动势。这个电动 势的大小与磁场的磁感应强度、导线切割磁力线的速 度以及导线与磁场之间的夹角有关。根据法拉第电磁 感应定律，感应电动势的大小等于磁通量变化率与线 圈匝数的乘积。发电机通过不断变化的磁场和导线的 相对运动来产生持续的电流，为人类生产和生活提供 电力。
楞次定律
总结词
楞次定律是法拉第电磁感应定律的推论，它描述了感 应电流的方向与磁通量变化之间的关系。当磁通量增 加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当磁通量 减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。
详细描述
楞次定律是法拉第电磁感应定律的一个重要推论。它指 出当磁通量发生变化时，导线中会产生感应电流，并且 这个电流的磁场会阻碍磁通量的变化。具体来说，当穿 过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向 相反，以减小线圈中的磁通量；当磁通量减少时，感应 电流的磁场与原磁场方向相同，以增加线圈中的磁通量 。楞次定律是解释电磁感应现象的重要依据，对于理解 发电机、变压器等设备的原理具有重要意义。
数值模拟与实验验证
加强数值模拟和实验验证在法拉第电磁感应定律研究中的 应用，提高研究的准确性和可靠性，为未来的应用和拓展 提供有力支持。
感谢您的观看
THANKS
电磁感应现象不仅在理论上揭示 了电与磁之间的内在联系，而且 在实践中有着广泛的应用，如发 电机、变压器、感应马达等。
感应电动势
感应电动势是指由于电磁感应现象而在导体中产生的电动势。
当导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中的自由电子受到洛伦兹力 作用，导致电子定向移动，从而在导体两端产生电势差，即感应电动势。
发电机的原理
总结词
发电机的工作原理是法拉第电磁感应定律的重要应用 ，通过磁场和导线的相对运动产生感应电动势，进而 产生电流。
详细描述
发电机的基本构造包括磁场和导线，当磁场和导线发 生相对运动时，导线中会产生感应电动势。这个电动 势的大小与磁场的磁感应强度、导线切割磁力线的速 度以及导线与磁场之间的夹角有关。根据法拉第电磁 感应定律，感应电动势的大小等于磁通量变化率与线 圈匝数的乘积。发电机通过不断变化的磁场和导线的 相对运动来产生持续的电流，为人类生产和生活提供 电力。
楞次定律
总结词
楞次定律是法拉第电磁感应定律的推论，它描述了感 应电流的方向与磁通量变化之间的关系。当磁通量增 加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当磁通量 减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。
详细描述
楞次定律是法拉第电磁感应定律的一个重要推论。它指 出当磁通量发生变化时，导线中会产生感应电流，并且 这个电流的磁场会阻碍磁通量的变化。具体来说，当穿 过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向 相反，以减小线圈中的磁通量；当磁通量减少时，感应 电流的磁场与原磁场方向相同，以增加线圈中的磁通量 。楞次定律是解释电磁感应现象的重要依据，对于理解 发电机、变压器等设备的原理具有重要意义。
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I1 E1 R E1 2
I2 R E2 E2 1
q1 I1 t1 1
q2 I2 t2 1
Q1
I
2 1
Rt1
2
Q2
I
2 2
Rt
2
1
THANKS!
小结：
. 一、感应电流与感应电动势
如何判断正、负极
二、法拉第电磁感应定律
1、定义式： E
Φ
t
2、推论： E BLv1 BLv sin
三、反电动势
线圈转动时产生的感应电动势总要削弱电源产生 的电流
1．一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做 匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的：
为： 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：
× ×a × × ×a ×
× G
×
×v ×
×
×
××××××
××××××
b
b
E Φ BLvt BLv（V是相对于磁场的速度）
t t
三、导体切割磁感线时的感应电动势
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)
E BS BL2 810 4 V t 2 2
3、如图，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，
第一次用0.05s，第二次用0.1s。试求：
(1)两次线圈中的平均感应电动势之比?
E1 t2 t2 2 E2 t1 t1 1
(2)两次线圈中 电流之比? (3)两次通过线圈 电荷量之比? (4)两次在R中产生 热量之比?
√A.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最大 B.磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大 C.磁通量最大,磁通量变化率最小,感应电动势最大 D.磁通量最小,磁通量变化率最小,感应电动势最大
2、如图,有一匀强磁场B=1.0×10-3T，在垂 直磁场的平面内,有一金属棒AO,绕平行于磁 场的O轴顺时针转动,已知棒长L=0.20m，角 速度ω=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有 多大？
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1T增加到 9T。求线圈中的感应电动势。
三、导体切割磁感线时的感应电动势
如图所示闭合线框一部分导体ab长l,处于
匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀
速切割磁感线，求产生的感应电动势
回路在时间t内增大的面积
E BLv1 BLv sin
θ为v与B夹角
B V1 θ
V2 v
四、反电动势
1、定义：电动 机转动时产生的 感应电动势总要 削弱电源产生的 电流
说明：
1、反电动势总是要阻碍线圈的转动 线圈要维持转动,电源就要向电动机提供电能. 电能转化为其它形式的能.
2、电动机停止转动, 就没有反电动势,线圈中 电流会很大,电动机会烧毁,要立即切断电源, 进行检查. （机械阻力大、电压低）
——感应电动势的大小
一、感应电动势（E）
1.定义: 在电磁感应现象中产生的电动势。
2．磁通量变化越快，感应电动势越大。
二、法拉第电磁感应定律
1.内容: 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一
电路的磁通量的变化率成正比。
E 际单位制 K=1)
t
Φ
表达式： E t
法拉第电磁感应定律
问题1：据前面所学，电路中存在持续 电流的条件是什么？
（1）闭合电路； （2）有电源
问题2：什么叫电磁感应现象？产生感 应电流的条件是什么？
利用磁场产生电流的现象 产生感应电流的条件是： （1）闭合电路；（2）磁通量变化。
试从本质上比较甲、乙两 电路的异同
甲
乙
相同点：两电路都是闭合的，有电流 不同点：甲中有电池（电源）
当有n匝线圈时，可将其视为n个电 源串联,其感应电动势为：
Φ
En
(n为线圈的匝数)
t
用 E n Φ t
公式解题：
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0.09Wb。求线圈中的感应电动势。
乙中有螺线管（相当于电源）
§16.2 法拉第电磁感应定律
——感应电动势的大小
一、感应电动势（E） 1.定义: 在电磁感应现象中产生的电动势。
S
+
N
G
+
+
思考：
⑴如何判断电路中相当于电源部分导体正负极？
⑵电路不闭合，电路中有电流吗？有电动势吗？ ⑶感应电动势的大小与哪些因素有关？
§16.2 法拉第电磁感应定律