湖南省長郡中學高中物理第四章第四節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律課件新人教版選修

1、法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律NS問題問題 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同。試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同。甲甲G乙乙思考思考:問題問題 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同。試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同。既然閉合電路中既然閉合電路中有感應(yīng)電流有感應(yīng)電流，這個電路，這個電路中就中就一定有電動勢一定有電動勢。甲甲NSG乙乙思考思考:NSG乙乙試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同。試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同。甲甲思考思考: 產(chǎn)生電動勢產(chǎn)生電動勢的那部分導體就的那部分導體就相當于電源相

2、當于電源問題問題 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？既然閉合電路中既然閉合電路中有感應(yīng)電流有感應(yīng)電流，這個電路，這個電路中就中就一定有電動勢一定有電動勢。定義：定義：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢稱為感在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢稱為感應(yīng)電動勢（應(yīng)電動勢（E） 一、感應(yīng)電動勢一、感應(yīng)電動勢閉合電路中閉合電路中有感應(yīng)電流有感應(yīng)電流，這個電路中就，這個電路中就一定有一定有感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢。定義：定義：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢稱為感在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢稱為感應(yīng)電動勢（應(yīng)電動勢（E） 幾點說明：幾點說明：(1)不論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生不論電路是否閉合，

3、只要穿過電路的磁通量發(fā)生 變化，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，變化，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動產(chǎn)生感應(yīng)電動 勢是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。勢是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。(2)磁通量是否變化是電磁感應(yīng)的根本原因磁通量是否變化是電磁感應(yīng)的根本原因。若磁通。若磁通 量變化了，電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，再若電量變化了，電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，再若電 路又是閉合的，電路中將會有感應(yīng)電流。路又是閉合的，電路中將會有感應(yīng)電流。一、感應(yīng)電動勢一、感應(yīng)電動勢閉合電路中閉合電路中有感應(yīng)電流有感應(yīng)電流，這個電路中就，這個電路中就一定有一定有感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢。內(nèi)容：內(nèi)容：電路中感應(yīng)電路中感應(yīng)電動勢電動勢的的大小大小，跟

4、穿過，跟穿過 這一電路的這一電路的磁通量磁通量的的變化率變化率成成正比正比.公式公式: :二、法拉第電磁感應(yīng)定律二、法拉第電磁感應(yīng)定律問題問題1 磁通量大，磁通量變化一定快嗎？磁通量大，磁通量變化一定快嗎？問題問題2 磁通量變化大，磁通量的變化率一定磁通量變化大，磁通量的變化率一定 大嗎？大嗎？思考與討論思考與討論磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化不同。磁通量為零，磁通量的變化率不一化不同。磁通量為零，磁通量的變化率不一定為零；磁通量的變化大，磁通量的變化率定為零；磁通量的變化大，磁通量的變化率也不一定大。也不一定大。思考與討論思考與討論(可以類比速度、速度

5、的變化和加速度可以類比速度、速度的變化和加速度)問題問題1 磁通量大，磁通量變化一定快嗎？磁通量大，磁通量變化一定快嗎？問題問題2 磁通量變化大，磁通量的變化率一定磁通量變化大，磁通量的變化率一定 大嗎？大嗎？用公式用公式E=n / t求求E的二種常見情況：的二種常見情況：1. 磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B不變，垂直于磁場的不變，垂直于磁場的回路面積回路面積S發(fā)生變化，發(fā)生變化， S=S2-S1，此時，此時，E=nB S/ t。2. 垂直于磁場的回路面積垂直于磁場的回路面積S不變，磁不變，磁感應(yīng)強度感應(yīng)強度B發(fā)生變化，發(fā)生變化， B=B2-B1，此時，此時，E=nS B/ t。1. 有一個有一個50

6、匝的線圈，如果穿過它的磁通匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動勢。，求感應(yīng)電動勢。 2. 一個一個100匝的線圈，在匝的線圈，在0.5s內(nèi)穿過它的磁內(nèi)穿過它的磁通量從通量從0.01Wb增加到增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)。求線圈中的感應(yīng)電動勢。電動勢。3. 一個匝數(shù)為一個匝數(shù)為100、面積為、面積為10cm2的線圈垂的線圈垂直磁場放置，在直磁場放置，在0.5s內(nèi)穿過它的磁場從內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動勢。求線圈中的感應(yīng)電動勢。課堂練習課堂練習1. 有一個有一個50匝的線圈，如果穿過它的磁通匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變

7、化率為量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動勢。，求感應(yīng)電動勢。 2. 一個一個100匝的線圈，在匝的線圈，在0.5s內(nèi)穿過它的磁內(nèi)穿過它的磁通量從通量從0.01Wb增加到增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)。求線圈中的感應(yīng)電動勢。電動勢。3. 一個匝數(shù)為一個匝數(shù)為100、面積為、面積為10cm2的線圈垂的線圈垂直磁場放置，在直磁場放置，在0.5s內(nèi)穿過它的磁場從內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動勢。求線圈中的感應(yīng)電動勢。課堂練習課堂練習25V16V1.6V(1)如圖所示閉合線圈一部分導體如圖所示閉合線圈一部分導體ab處于勻處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度是強磁場中，磁感應(yīng)強度是

8、B，ab以速度以速度v勻速切勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢三、導體作切割磁感線運動三、導體作切割磁感線運動Gvabab vB若導線運動方向與導線本身垂直，但跟若導線運動方向與導線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角（磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線導體斜切磁感線）若導線運動方向與導線本身垂直，但跟若導線運動方向與導線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角（磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線導體斜切磁感線） vBv1v2若導線運動方向與導線本身垂直，但跟若導線運動方向與導線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角（磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線導體斜切磁感線） sin1BLv

9、BLvE vBv1v2若導線運動方向與導線本身垂直，但跟若導線運動方向與導線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角（磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線導體斜切磁感線）為為v與與B夾角夾角 sin1BLvBLvE vBv1v21. 導線的長度導線的長度L應(yīng)為應(yīng)為有效長度有效長度；若導線運動方向與導線本身垂直，但跟若導線運動方向與導線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角（磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線導體斜切磁感線）【說明說明】：為為v與與B夾角夾角 sin1BLvBLvE vBv1v21. 導線的長度導線的長度L應(yīng)為應(yīng)為有效長度有效長度；若導線運動方向與導線本身垂直，但跟若導線運動方向與導線本身垂直，

10、但跟磁感強度方向有夾角（磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線導體斜切磁感線）【說明說明】：v為為v與與B夾角夾角 sin1BLvBLvE vBv1v21. 導線的長度導線的長度L應(yīng)為應(yīng)為有效長度有效長度；若導線運動方向與導線本身垂直，但跟若導線運動方向與導線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角（磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線導體斜切磁感線）【說明說明】：Lv為為v與與B夾角夾角 sin1BLvBLvE vBv1v21. 導線的長度導線的長度L應(yīng)為應(yīng)為有效長度有效長度；若導線運動方向與導線本身垂直，但跟若導線運動方向與導線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角（磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線導體斜切

11、磁感線）【說明說明】：2. 導線運動方向和磁感線導線運動方向和磁感線平行平行時，時，E=0；Lv為為v與與B夾角夾角 sin1BLvBLvE vBv1v21. 導線的長度導線的長度L應(yīng)為應(yīng)為有效長度有效長度；若導線運動方向與導線本身垂直，但跟若導線運動方向與導線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角（磁感強度方向有夾角（導體斜切磁感線導體斜切磁感線）【說明說明】：2. 導線運動方向和磁感線導線運動方向和磁感線平行平行時，時，E=0；3. 速度速度v為平均值為平均值(瞬時值瞬時值)，E就為平均值就為平均值(瞬時值瞬時值)。Lv為為v與與B夾角夾角 sin1BLvBLvE vBv1v2E=n / t一般

12、求出的是一般求出的是 t時間內(nèi)的平時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢，均感應(yīng)電動勢，E與某段時間或某個過程相與某段時間或某個過程相對應(yīng)，對應(yīng)，常在穿過一個面的磁通量發(fā)生變化常在穿過一個面的磁通量發(fā)生變化時用時用。公式公式E=n / t與與E=BLvsin 的區(qū)別和聯(lián)系：的區(qū)別和聯(lián)系：1. 1. 區(qū)別：區(qū)別：E=BLvsin 求出的是瞬時感應(yīng)電動勢，求出的是瞬時感應(yīng)電動勢，E與某個時刻或某個位置相對應(yīng)，與某個時刻或某個位置相對應(yīng)，常在一部常在一部分導體做切割磁感線運動時用。分導體做切割磁感線運動時用。2. 2. 聯(lián)系：聯(lián)系： 公式公式E=n / t和公式和公式E=BLvsin 是統(tǒng)是統(tǒng)一的。公式一的。公式E

13、=n / t中當中當 t0時，求出時，求出的的E為瞬時感應(yīng)電動勢；公式為瞬時感應(yīng)電動勢；公式E=BLvsin 中中當當v代入平均速度時，則求出的代入平均速度時，則求出的E為平均感為平均感應(yīng)電動勢。應(yīng)電動勢。問題問題1 電動機線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動機線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這個電動勢是加強了電源產(chǎn)生的電電動勢。這個電動勢是加強了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈轉(zhuǎn)動還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動？轉(zhuǎn)動還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動？四、反電動勢四、反電動勢問題問題1 電動機線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動機線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這個電動勢是加強了電源產(chǎn)生的電電動

14、勢。這個電動勢是加強了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈轉(zhuǎn)動還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動？轉(zhuǎn)動還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動？電動機轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢電動機轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢削弱削弱了了電源的電流，這個電動勢稱為電源的電流，這個電動勢稱為反電動勢反電動勢。反。反電動勢的作用是電動勢的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動阻礙線圈的轉(zhuǎn)動。這樣線圈。這樣線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動就必須向電動機提供電能，要維持原來的轉(zhuǎn)動就必須向電動機提供電能，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。四、反電動勢四、反電動勢問題問題2 如果電動機因機械阻力過大如果電動機因機械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動，會發(fā)生什么情況？這時應(yīng)采而停止轉(zhuǎn)動，會發(fā)生什么情況？這時應(yīng)采取什么措施？取什么措施？四、反電動勢四、反電動勢問題問題2 如果電動機因