]【物理】1-1《磁生电的探索》课件(鲁科版选修3-2)

A中电流的变化 情况 闭合开关的瞬间 闭合开关， 闭合开关，A中电流 稳定后 闭合开关，A中电流 闭合开关， 稳定后， 稳定后，再让变阻 器电阻增大 闭合开关， 闭合开关，A中电流 稳定后， 稳定后，再让变阻 器电阻减小 断开开关瞬间
B中磁通量的变 化情况
B中是否产生电 流
A中电流的变化 情况 闭合开关的瞬间 闭合开关， 闭合开关，A中电流 稳定后 闭合开关，A中电流 闭合开关， 稳定后， 稳定后，再让变阻 器电阻增大 闭合开关， 闭合开关，A中电流 稳定后， 稳定后，再让变阻 器电阻减小 断开开关瞬间 变大 不变 变小
有效长度---弯曲导线在垂直速度方向上 有效长度---弯曲导线在垂直速度方向上 ---弯曲导线在垂直速度方向 的投影长度
∆φ 与公式 ② E = BLv ⋅ sin θ 问题： 问题：公式 ① E = n ∆t
的区别和联系？ 的区别和联系？
E = BLvsinθ
速度V为平均值， 速度 为平均值，E 平均感应电动势 为平均值
V2 =Vcos =Vcosθ a
θ
垂直于L,B垂直于v 速度v L,B垂直于 (B 垂直于L,B垂直于v，速度v与L成θ角)
E=BL(Vsinθ E=BL(Vsinθ) (Vsin E=B(Lsin (Lsinθ E=B(Lsinθ)V v
有效长度---导线在垂直速度方向上 有效长度---导线在垂直速度方向上 ---导线在垂直速度方向 的投影长度
B中磁通量的变 化情况 变大 不变 变小
B中是否产生电 流 有 无 有
变大
变大
有
变小
变小
有
小结：只有当Ｂ 小结：只有当Ｂ的磁通量发生变 化时候，线圈Ｂ 化时候，线圈Ｂ构成的闭合回路 中才有有电流产生． 中才有有电流产生．
磁场产生电流的条件是： 磁场产生电流的条件是：
只要穿过闭合电路的磁通量发生变化 闭合电路中 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中 磁通量发生变化 就会产生电流
× × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ×
G
v
b
b
导体垂直切割磁感线： 导体垂直切割磁感线： E=BLV 导体平行磁感线运动 E=0
(B垂直L垂直V) 垂直L垂直V
若导体斜切磁感线 B V1=Vsin （B垂直L,L垂直于V,V与B夹角 垂直L,L垂直于V,V L,L垂直于V,V与 =Vsinθ 为θ） θ E = BLv1 = BLvsinθ v
R+ r
磁通量的变化率
Δφ Δt
表示磁通量的变化快慢） （表示磁通量的变化快慢）
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． 电路的磁通量变化率△Φ/ △t成正比． 2、数学表达式
∆Φ ∆Φ E=k = 注意单位） （注意单位） ∆t ∆t
为什么非要切割才有呢？ 为什么非要切割才有呢？本质原 因在哪里？ 因在哪里？
探究3：如图（ ）， ），螺线管 探究 ：如图（3），螺线管 A、滑动变阻器、电源、开 、滑动变阻器、电源、 关组成一个回路； 关组成一个回路； 螺线管A放在螺线管 放在螺线管B内 螺线管 放在螺线管 内， 螺线管B与电流计组成一个 螺线管 与电流计组成一个 闭合回路． 闭合回路．
问题2 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？ 势的大小有什么关系？ E 总电阻一定时， 越大， 越大， 总电阻一定时，E越大，I越大， 由I = 知： 指针偏转越大。 指针偏转越大。 问题3 该实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中， 问题3：该实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中， 快插入和慢插入有什么相同和不同？ 快插入和慢插入有什么相同和不同？ 从条件上看 从结果上看 相同 都产生了I Φ都发生了变化 都产生了I 产生的I 产生的I大小不等 不同 Φ变化的快慢不同
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 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： ∆Φ BLv∆t E= = = BLv ∆t ∆t
速度V为瞬时值， 速度 为瞬时值， E 瞬时感应电动势
∆Φ （1）所求E为t时间内的平均感应电动势 所求E E=n ∆t
（2）Δt 0时，E为瞬时感应电动势 0时 ）
①求出的是整个回路的感应电动势
回路中某部分导体的电动势。 ②回路中某部分导体的电动势。 回路中感应电动势为零时， 回路中感应电动势为零时，但是回 路中某段导体的感应电动势不一定 为零。如上图。 为零。如上图。
二、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 、感应电动势： 电磁感应现象中产生的电动势叫 感应电动势。 感应电动势。产生感应电动势的那部分导体就是电 源。
有感应电动势有感应电流.swf
问题1：感应电动势和感应电流之间存在什么关系？ 问题 ：感应电动势和感应电流之间存在什么关系？ 感应电动势是感应电流存在的必要条件， 感应电动势是感应电流存在的必要条件，有感应 电动势不一定有感应电流（要看电路是否闭）， 不一定有感应电流 电动势不一定有感应电流（要看电路是否闭）， 有感应电流一定有感应电动势。 一定有感应电动势 有感应电流一定有感应电动势。
a匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转 轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时 间变化的规律如图所示，则：( ABD ) A、线圈中0时刻感应电动势最大 B、线圈中D时刻感应电动势为零 C、线圈中D时刻感应电动势最大 D、线圈中0到D时间内平均 感应电动势为0.4V
Φ/10-2Wb 2
若有n匝线圈，相当于有n个电源串联，总电动势为： 若有n匝线圈，相当于有n个电源串联，总电动势为：
∆Φ E=n ∆t
注意：公式中Δφ应取绝对值， 注意：公式中Δφ应取绝对值，不涉及正负 Δφ应取绝对值
例1.关于电磁感应，下述说法中正确的是 1.关于电磁感应， 关于电磁感应 A.穿过线圈的磁通量越大 穿过线圈的磁通量越大， A.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 穿过线圈的磁通量为零， B. 穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定 为零 穿过线圈的磁通量的变化越大， C. 穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动 势越大 穿过线圈的磁通量变化越快， D. 穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势 越大 答：D 注意: 注意: 感应电动势E与Φ、△Φ、 △Φ/△t的关系 应电动势 与 、 、 △ 的关系
探究２ 如图 ２ 所示 所示， 探究２：如图(２)所示，将螺线管与 电流计组成闭合的回路 注意观察是否有电流产生: 注意观察是否有电流产生
把条形磁铁插入、 ①把条形磁铁插入、拔出螺线管
②静止在螺线管中
小结：探究１ 小结：探究１，２都表明只有当导线与 磁感线相切割时候，才会有电流产生． 磁感线相切割时候，才会有电流产生．
1 0 A B D
t/s 0.1
作 业 : P14 第2 题～第6 题
期末试卷：自选 期末试卷：
电磁感应:磁通量变化而产生电流的现象 电磁感应:磁通量变化而产生电流的现象 所产生的电流叫做感应电流 所产生的电流叫做感应电流
课本P8（3，4，5）
1：要使闭合电路中有电流必须具备什么条件？ 要使闭合电路中有电流必须具备什么条件？ 这个电路中必须有电源，因为电流是由电源的电动 这个电路中必须有电源， 势引起的 2：如果电路不是闭合的，电路中没有电流，电源的电 如果电路不是闭合的，电路中没有电流， 动势是否还存在呢？ 动势是否还存在呢？ 电动势反映了电源提供电能本领的物理量， 电动势反映了电源提供电能本领的物理量，电路不闭 合电源电动势依然存在 。 3、电磁感应现象中，闭合电路中出现了感应电流， 电磁感应现象中，闭合电路中出现了感应电流， 电动势 电路中肯定有_________ 电路中肯定有_________
练习
1、有一个50匝的线圈，如果穿过它的磁通量 、有一个 匝的线圈 匝的线圈， 的变化率为0.5Wb/s，求感应电动势。 的变化率为 ，求感应电动势。 2、一个100匝的线圈，在0. 5s内穿过它的磁 、一个 匝的线圈， 匝的线圈 内穿过它的磁 通量从0.01Wb增加到 增加到0.09Wb。 通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感 应电动势。 应电动势。 3、一个匝数为100、面积为 、一个匝数为 、面积为10cm2的线圈垂直 磁场放置， 内穿过它的磁场从1T增加到 磁场放置，在0. 5s内穿过它的磁场从 增加到 内穿过它的磁场从 9T。求线圈中的感应电动势。 。求线圈中的感应电动势。
有感应电动势无感应电流.swf
电磁感应现象的本质: 电磁感应现象的本质
磁通量变化 产生感应电动势 产生感应电流
(闭合电路） 闭合电路） 闭合电路
问题2 影响感应电动势大小的因素？ 问题2：影响感应电动势大小的因素？
观察实验，分析并思考回答下面的问题： 观察实验，分析并思考回答下面的问题：
问题1：在实验中，电流表指针偏转原因 问题1 在实验中， 是什么？ 是什么？ Φ变化 产生E 产生I 产生 ⇒ E ⇒产生I
b
练习：半径为R的半圆形导线在匀强磁场B 练习：半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中， 以速度V向右匀速运动时，E=？ 以速度V向右匀速运动时，E=？
× × × × × × × × × Ｏ × R × × × × × × × × × × × × × × × × Ｖ × × × ×
B·2R 2R·V E = B 2R V