高二物理选修3-2 法拉第电磁感应定律 课件

V
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。
这个电动势是削弱了电源电流, 阻碍线圈的转动. 线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电 能，电能转化为机械能。 正因为反电动势 的存在,所以对电动机,欧姆定 律不成立.
如果电动机因机械阻力过大而停止转动，这时就
t
（单位为 伏、韦伯、秒 则 k=1） 注意：公式中Δ φ 取绝对值，不涉及正负，感 应电流的方向另行判断。
当闭合电路中的线圈匝 数是1匝时，感应电动势 大小的表达式
E t
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？
思考： 穿过线圈内的磁通量Φ一样吗？
段导体的感应电动势不一定为零。
a d
L
b c
v
问题：公式 ①
的区别和联系？
与公式 ② E BLv sin En t
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Βιβλιοθήκη Baidu就为平均感应电动势。
四、反电动势
此电动势阻碍电路中原 来的电流. 故称之为反电动势
1匝线圈
n匝线圈
穿过线圈内的磁通量Φ一样
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？
法拉第电磁感应定律：
若线圈有1匝，电动势为：
E t
若线圈有n匝，电动势为：
对于 Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的理解
物理意义
磁通量Ф 穿过回路的磁感 线的条数多少
与电磁感应关系
a
E=B(Lsinθ )V
b
θ
v
有效长度：
导线在垂直速度方向上的投影长度
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=？
× × × × ×
E = B· V 2R·
× × × × ×
× × Ｏ × R × ×
× × × × × × × × × ×
× Ｖ × × × ×
有效长度： 弯曲导线在垂直速度方向上 的投影长度
没有了反电动势，线圈电阻一般都很小，线圈中电
流会很大，电动机会烧毁。这时，应立即切断电源， 进行检查。
作 业 :
《创新导与练》
P20～P22 第1题 ～第11题
第13题
第17页---第19页 例题 自己课后自学
电源
N
S
电源
电路中产生持续电流的条件是什么？
（1）电路闭合 （2）有电源
等效
存在感应电流必然存在对应的电动势； 物理学中，我们把在电磁感应现象中，产生 的电动势叫做感应电动势。
当开关断开后，电路中是否有电流呢？
电源两端有电压吗？电源的电动势还存在吗？
当导线断开后，电路中是否还有电流呢？
线圈内的感应电动势还存在吗？
从条件上看 相同 不同 从结果上看
都产生感应电流 I 磁通量变化量 △Φ 不同 感应电流 I 大小不同
磁铁的快慢相同
感应电动势大小不同
定性结论：
感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关 磁通量变化率
1、内容：
法拉第电磁感应定律
电路中感应电动势的大小，跟穿过这 一电路的磁通量变化率成正比 。
2、公式：
由于闭合回路中的面积变化引起磁通量变化
ΔΦ = Φ2-Φ1 = B ΔS
由于闭合回路中的磁感应强度变化引起磁通量变化
ΔΦ = Φ2-Φ1 = ΔBS
复习回顾：
1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？
闭合电路中的磁通量发生变化
2、在电磁感应现象中，磁通量的变化的方式有哪些？
ΔΦ = Φ2 - Φ1 = B ΔS ΔΦ = Φ2 - Φ1 = ΔBS ΔΦ = Φ2 - Φ1 = ΔB ΔS
问题：公式 ①
的区别和联系？
与公式 ② E BLv sin En t
区别： 1、一般来说， ①求出的是平均感应电动势，和某段时间 或者某个过程对应， ②求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻 或者某个位置对应。
区别：
2、①求出的是整个回路的感应电动势
回路中感应电动势为零时，但是回路中某
× × × × × × × × × × × × G
a
× × × × × × × × × × × ×
v
b
三、导线切割磁感线时的电动势
如图所示闭合线圈一部分导体ab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：
× × × × × × × × × × × ×
高中物理选修3-2第四章电磁感应第四节
法拉第电磁感应定律
教学任务安排
第一课时：法拉第电磁感应定律基本内容 第二课时：导体切割磁感线时的感应电动势 第三课时：前两节内容的比较、归纳、总结
复习回顾：
1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？
闭合电路中的磁通量发生变化
2、在电磁感应现象中，磁通量的变化的方式有哪些？
没有直接关系
磁通量变化△Ф
磁通量变化率 ΔΦ/Δt
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
决定是否产生感 应电动势
决定产生感应电 动势的大小
判断题：
（1） Φ 越大， △Φ 一定越大；
不一定
（2）△Φ 越大， 不一定
一定越大；
反馈练习
1、下列说法正确的是（ D ） A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产 生的感应电动势一定越大 B.线圈中的磁通量越大，线圈中产生 的感应电动势一定越大 C.线圈处在磁场越强的位置，线圈中 产生的感应电动势一定越大 D.线圈中磁通量变化得越快，线圈中 产生的感应电动势越大
猜 想： 可能与什么因素有关
器 材： 探究过程：
模拟实验一
Ｎ
Ｎ
一根磁铁慢速插入
一根磁铁快速插入
分析归纳：
从条件上看 相同 不同 从结果上看
磁通量变化量 △Φ 相同 都产生感应电流 I 感应电流 I 大小不同 磁铁插入的快慢不同
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：
t/s
0.1
小结：
1.知道什么叫感应电动势。 2.知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的 物理量，并能区别Φ、ΔΦ、 。 3.理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 En t
布置作业:
1、课本 问题与练习1、2 2、独立完成练习册相关内容
3、思考题
如图所示闭合线圈一部分导体ab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？
B V1=Vsinθ θ v V2 =Vcosθ
说明：
E BLv 1 BLv sin
（θ 为v与B夹角）
1、V方向和B平行时，θ=0 ，E=0 2、速度V为平均值，E就为平均值. 速度V为瞬时值，E就为 瞬时值. 3、导线的长度 L应为有效长度
例：如图，匀强磁场的磁感应电动势为B，长为 L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与 L成θ 角，求金属棒ab产生的感应电动势。
总结：
感应电动势的有无，完全 取决于穿过闭合电路中的磁通 量是否发生变化，与电路的通 断，电路的组成是无关的。
探究项目：影响感应电动势大小的因素
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
G × × × × × × × × × × × ×
a
a
ΔS = L(vΔt)
穿过回路的磁通量的变化为：
v
ΔΦ= BΔS = BLvΔt
产生的感应电动势为：
b
b
Φ BLvt BLv E t t
V是导体棒在磁 场中移动的速度
若导体斜切磁感线
（若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强 度方向有夹角）
2、单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 Φ/10-2Wb D、线圈中0到D时间内平均 感应电动势为0.4V 2
1
0 A B D