浙江省桐乡市高考物理一轮复习 法拉第电磁感应定律课件.ppt

法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小 问题1 据前面所学 电路中存在持续电流的条件是什么 问题2 什么叫电磁感应现象 产生感应电流的条件是什么 1 闭合电路 2 有电源 产生感应电流的条件是 1 闭合电路 2 磁通量变化 利用磁场产生电流的现象 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 产生感应电动势的那部分导体就相当于电源 实验探究 在向线圈中插入条形磁铁的实验中 磁铁的磁场越强 插入的速度越快 产生的感应电流就越大 1 当时间相同时 磁通量变化越大 感应电流就越大 感应电动势越大 2 当磁通量变化相同时 所用时间越短 感应电流就越大 感应电动势越大 感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关 结论 分析与论证 若闭合电路是一个n匝线圈 且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同 则整个线圈的感应电动势 法拉第 1791 1876 是英国著名的物理学家 化学家 他发现了电磁感应现象 提出电场和磁场的概念 场的概念对近代物理的发展的重大意义 他家境贫寒 出身于铁匠家庭 未受过系统的正规教育 但却在众多领域中作出惊人成就 堪称刻苦勤奋 探索真理 不计个人名利的典范 对于青少年富有教育意义 说明 1 磁通量的变化率 t 表示磁通量变化的快慢 1 磁通量的变化率跟磁通量 磁通量的变化不同 磁通量为零时 磁通量的变化率不一定为零 磁通量变化大不等于磁通量的变化率大 2 t是指在时间 t内磁通量变化快慢的平均值 t 0 t表示在某瞬时磁通量变化的快慢 平均磁通变化率 平均感应电动势 瞬时磁通变化率 瞬时感应电动势 2 导线切割磁感线时的感应电动势 1 垂直切割时 如图所示 导体由ab匀速移动到a1b1 这一过程中穿过闭合回路的磁通量变化 blv t 由法拉第电磁感应定律得 2 切割方向与磁场方向成 角时 如图所示 将v分解为垂直b和平行b的两个分量 其中 对切割有贡献 对切割无贡献 所以 导线切割磁感线时产生的电动势的大小 跟磁感强度b 导线长度l 运动速度v以及运动方向与磁感线方向的夹角的正弦sin 成正比 3 公式e blvsin 与公式e n t比较 注 在部分导线切割磁感线运动时 运用后者计算方便 何处有感应电动势练习 例1 说出有感应电动势的部分 4 感应电流与感应电动势 问题 闭合电路中为什么会有电流 电流的大小与什么因素有关 电磁感应现象的本质是产生感应电动势而不是感应电流 由闭合电路欧姆定律 5 感应电动势的方向 感应电动势的方向就是感应电流在电源内部的电流方向 例如 提问 甲 丙两图 a与b点哪点的电势高 1 穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒钟均匀地增加2wb 则 a 线圈中的感应电动势每秒钟增加2vb 线圈中的感应电动势每秒钟减少2vc 线圈中的感应电动势始终是2vd 线圈中不产生感应电动势 巩固练习 2 一个矩形线圈 在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速转动 当线圈处于如图所示位置时 它的 a 磁通量最大 磁通量变化率最大 感应电动势最大b 磁通量最小 磁通量变化率最大 感应电动势最大c 磁通量最大 磁通量变化率最小 感应电动势最大d 磁通量最小 磁通量变化率最小 感应电动势最大 3 如右图所示的匀强磁场中 b 0 5t 导体ab长l 40cm 外接电阻r 2 导体ab的电阻rab 0 5 框架电阻不计 当导体ab以v 5m s的速度匀速向左运动时 电路中产生的感应电流为 0 4a r 例题2 长为l的金属棒ab 绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度 匀速转动 磁感应强度为b 如图所示 求ab两端的电势差 若将中心o点移到棒的中心 则导体棒产生的感应电动势多大 若将中心o点向右移动总长的三分之一 则导体棒产生的感应电动势多大 三 反电动势 电动机转动时 线圈中也会产生感应电动势 这个电动势总要削弱电源电动势的作用 称反电动势 问题 电动机转动时 线圈内是否也会产生感应电动势 做一做 1 将玩具电动机通过开关 电流表