《4 法拉第电磁感应定律.》.ppt

4 法拉第电磁感应定律 （1）闭合电路。 利用磁场产生电流的现象。 问题1：什么叫电磁感应现象？ 问题2：产生感应电流的条件是什么？ （2）磁通量变化。 思考: 在电磁感应现象中，既然在闭合电路中产生了感 应电流，这个电路中就一定有电动势。我们把电磁感 应现象中产生的电动势叫做感应电动势。 闭合电路中为什么会有电流？ 问题3：试从本质上比较甲、乙两电路的异同。 甲 N S G 乙 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。 3、感应电动势与感应电流：只要磁通量变化,电路中就产生感应电动势; 若电路又闭合,电路中就有感应电流. 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. 观察实验,分析思考: 问题1:在实验中,电流表指针偏转原因是什么? 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? 问题3:在实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置，快插入和慢插入有什么相同和不同? Φ变化 产生E 产生I 问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？ 总电阻一定时,E越大,I越大,指针偏转程度越大. 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？ 提示： 提示： Φ变化的快慢不同 Φ都发生了变化 都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等 磁通量变化越快，感应电动势越大。 磁通量的变化快慢 从条件上看 从结果上看 相同 不同 问题3:在实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置，快插入和慢插入有什么相同和不同? 磁通量的变化量 二、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。 1.内容: 注意：公式中Δφ取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。 2.公式: n为线圈的匝数 闭合电路常常是一个匝数为n的线圈，而且穿过 没匝线圈的磁通量总是相同的。由于这样的线圈可以 看成是由n个单匝线圈串联而成的，因此，整个线圈 中的感应电动势是单匝线圈的n倍，即： 问题1：磁通量大,磁通量变化一定大吗? 问题2：磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗? (可以类比速度、速度的变化和加速度.) 磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系:磁通量大(小,零)，磁通量的变化率不一定大(小,零);磁通量的变化大(小)，磁通量的变化率不一定大(小). 思考与讨论 ? 物理意义 与电磁感应关系 磁通量Ф 穿过回路磁感 线的条数多少 无直接关系 磁通量的变化 △Φ 穿过回路磁通 量变化了多少 产生感应电 动势的条件 磁通量的变化率 ΔΦ/Δt 穿过回路磁通 量变化的快慢? 决定感应电 动势的大小 3、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 例题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，求线圈中的感应电动势。 解析：由法拉第电磁感应定律得： 答案：25V Ｄ 练习1.关于电磁感应，下述说法中正确的是( ) A、穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 B、穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零 C、穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大 D、穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 a b × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × G a b v 解析：回路在时间t内增大的面积为： ΔS=LvΔt 产生的感应电动势为： 穿过回路的磁通量的变化为： ΔΦ=BΔS=BLvΔt （v是相对于磁场的速度） 练习2.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？ 匀强磁场 v 、B、L两两垂直 三、导体切割磁感线时的感应电动势。 θ v B V1 V2 若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切割磁感线) θ为v与B夹角 2、导线的长度L应为有效长度。 注意：1、导线运动方向和磁感线平行时, E=0 3、速度v为平均值(瞬时值), E就为平均值(瞬时值) L v 例题2.如图，匀强磁场的磁感应强度为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。 a b θ v 练习3.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个匝数为n的矩形线圈,边长ab=L1,bc=L2线圈绕中心轴OO′以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。求: (1)转过1/4周时ab边产生的瞬时感应电动势 (2)转过1/2周时ab边产生的瞬时感应电动势 思考:转动1周的过程中ab边产生的感应电动