辽宁省朝阳县柳城高级中学高中物理 法拉第电磁感应定律课件 新人教版必修1.ppt

导入新课 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 1 闭合电路 2 磁通量变化 产生感应电流的条件是 那电磁感应现象中的电源在哪 电动势又为多少呢 产生的感应电流的方向与那些因素有关 用什么来判断 与原磁场的方向和磁通量的变化有关 用楞次定律来判断 第四节法拉第电磁感应定律 试从本质上比较甲 乙两电路的异同 乙 甲 相同点 两电路都是闭合的 有电流 不同点 甲中有电池 电源 乙中有螺线管 相当于电源 有电源就有电动势 1 在电磁感应现象中产生的电动势称感应电动势 2 产生感应电动势的那部分导体相当于电源 感应电动势 感应电动势的大小跟哪些因素有关 思考与讨论 演示实验 磁通量 磁通量变化 磁通量的变化率磁通量 表示穿过某一面积的磁感线的条数磁通量变化 2 1磁通量变化率 知识拓展 阅读教材 回答如何求感应电动势的大小 内容 电路中的感应电动势的大小 跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 公式 式中物理量都取国际单位 注意 公式中 应取绝对值 不涉及正负 感应电动势的方向与感应电流方向相同 标量 例一t1时刻穿过闭合电路的磁通量为 1 t2时刻穿过闭合电路的磁通量为 2线圈匝数为n 求闭合电路中产生感应电动势e 求出的e为平均感应电动势 适用范围 一切电磁感应现象 例二半径为r的圆形匀强磁场 b随时间t的变化如图 求产生的感应电动势e的大小 表达式拓展 若线圈平面与b垂直 且b一定 则 若线圈平面与b垂直 且s一定 则 例三长度为l的导体棒以v速度匀速向右运动 产生的磁感应强度e是多少 匀强磁场为b e blv 导体作切割磁感线运动 当导线l垂直于磁场b 并以速度v垂直于l和b作切割磁感线运动时 导线上产生的感应电动势 e blv 在国际单位制中 b 特斯拉l 米v 米 秒e 伏特 i 说明 1 导线的长度l应为垂直于b的有效长度 2 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 3 反电动势 v 此电动势阻碍电路中原来的电流 故称之为反电动势 n s 安培力方向转动速度方向 电动机 电动机线圈的转动会产生感应电动势 这个电动势是加强了电源产生的电流 还是削弱了电源的电流 是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动 电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流 这个电动势称为反电动势 反电动势的作用是阻碍线圈的转动 这样 线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能 电能转化为其它形式的能 如果电动机因机械阻力过大而停止转动 会发生什么情况 这时应采取什么措施 电动机停止转动 这时就没有了反电动势 线圈电阻一般都很小 线圈中电流会很大 电动机可能会烧毁 这时 应立即切断电源 进行检查 课堂小结 1 导体做切割磁感线运动时 感应电动势可由e blv确定 2 穿过电路的磁通量发生变化时 感应电动势由法拉第电磁感应定律确定 即e t3 感应电动势就是电源电动势 有关闭合电路相关量的计算在这里都适用 4 同学们应该会证明单位关系 v wb s a ab bc cd d 2 图表示闭合电路的一部分导体在磁极间运动的情形 图中导体垂直于纸面 o表示导体的横截面 a b c d分别表示导体运动中的四个不同位置 箭头表示导体在那个位置上的运动方向 则导体中感应电流的方向为垂直纸面向里时 导体的位置是 a 当长直导线中的电流减小时 它在其周围产生的磁场将减弱 两导体环中的磁通量亦将减少 因而 两环中产生感应电流的原因都是穿过其中的磁通量在减少 所产生的感应电流的结果必将 反抗磁通量的减少 又因越靠近直导线处 磁场越强 所以 导体环和b都向直导线靠近 即环向右移动 b环向左移动 3 如图所示 当长直导线中电流减小时 两轻质闭合导体环a b将如何运动 课后习题答案 5 解答 因为线圈绕oo 轴转动时 线圈长为l2的边切割磁感线的速度变化 感应电动势因而变化 根据公式e blvsin 和v wr有e bl1l2wsin 因为s l1l2 90 所以e