高中物理4.4法拉第电磁感应定律课件人教版选修3.ppt

第四章电磁感应 4 4法拉第电磁感应定律 1 电路闭合 在电磁感应现象中 产生感应电流的条件是什么 2 磁通量变化 思考 说一说 试从本质上比较甲 乙两电路的异同 n s 乙 s s v 一 感应电动势 1 定义 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势 e 如果电路不闭合 电路中还有感应电流吗 此时电路中存在感应电动势吗 n 乙 s v 想一想 产生感应电动势的条件是什么 一 感应电动势 1 定义 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势 e 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 二 探究影响感应电动势大小的因素 猜想 感应电动势的大小与有关 二 探究影响感应电动势大小的因素 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 变化的快慢不同 都发生了变化 都产生了e i 产生的e i 大小不等 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 猜想 感应电动势可能与有关 磁通量变化的快慢 运用导体切割磁感线的实验来验证感应电动势与磁通量变化快慢的关系 实验检验 磁通量的变化率 三 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 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 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 思考与讨论 问题3 t之间存在什么样的关系呢 3 理解 t的意义 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 d 注意 感应电动势e与 t的关系 例与练1 一个匝数n 100 面积为10cm2的线圈垂直磁场放置 在0 5s内穿过它的磁场从1t增加到9t 求线圈中的感应电动势 例与练2 回路在时间t内增大的面积为 s lv t 产生的感应电动势为 穿过回路的磁通量的变化为 b s blv t v是相对于磁场的速度 四 导体切割磁感线时的感应电动势 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 例与练3 v1 v2 若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角 导体斜切磁感线 注意 此公式使用的条件是v与l垂直 为v与b夹角 四 导体切割磁感线时的感应电动势 1 研究对象不同 研究对象是一个回路 而 的研究对象是磁场中运动的一段导体 2 物理意义不同 表示的是 t时间内的平均电动势 一般用于求解某时刻的瞬时电动势 1 区别 讨论 是 的一种特殊情况 但是 当导体做切割磁感线运动时 用e blvsin 求e比较方便 当穿过电路的磁通量发生变化时 用比较方便 2 联系 公式 和公式 本质上是统一的 如图 一个水平放置的导体框架 宽度l 1 50m 接有电阻r 2 设匀强磁场和框架平面垂直 磁感应强度b 0 40t 方向如图 今有一导体棒ab跨放在框架上 并能无摩擦地沿框滑动 框架及导体ab电阻均不计 当ab以v 4 0m s的速度向右匀速滑动时 试求 1 导体ab上的感应电动势的大小 2 回路上感应电流的大小 e blv 2 4v 例与练4 谢谢 1 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 2 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