高二物理选修3-2__法拉第电磁感应定律

,高中物理选修3-2第四章电磁感应第四节,法拉第电磁感应定律,教学任务安排,第一课时：法拉第电磁感应定律基本内容,第二课时：导体切割磁感线时的感应电动势,第三课时：前两节内容的比较、归纳、总结,第一课时：法拉第电磁感应定律基本内容,复习回顾：,1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？,2、在电磁感应现象中，磁通量的变化的方式有哪些？,闭合电路中的磁通量发生变化,由于闭合回路中的面积变化引起磁通量变化,=2-1=BS,由于闭合回路中的磁感应强度变化引起磁通量变化,=2-1=BS,复习回顾：,1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？,2、在电磁感应现象中，磁通量的变化的方式有哪些？,=2-1=BS,=2-1=BS,=2-1=BS,闭合电路中的磁通量发生变化,电路中产生持续电流的条件是什么？,（1）电路闭合,（2）有电源,存在感应电流必然存在对应的电动势；物理学中，我们把在电磁感应现象中，产生的电动势叫做感应电动势。,等效,问题,当开关断开后，电路中是否有电流呢？,电源两端有电压吗？电源的电动势还存在吗？,问题,当导线断开后，电路中是否还有电流呢？,线圈内的感应电动势还存在吗？,总结：,感应电动势的有无，完全取决于穿过闭合电路中的磁通量是否发生变化，与电路的通断，电路的组成是无关的。,探究项目：影响感应电动势大小的因素,问题,我们怎样能够感知到感应电动势的大小？,电流表偏转的角度,探究项目：影响感应电动势大小的因素,问题,电流表指针的偏转角度与感应电动势的大小有什么关系呢？,等效,探究项目：影响感应电动势大小的因素,器材：,猜想：可能与什么因素有关,探究过程：,模拟实验一,一根磁铁慢速插入,一根磁铁快速插入,分析归纳：,感应电动势大小不同,磁通量变化量相同,都产生感应电流I,磁铁插入的快慢不同,感应电流I大小不同,模拟实验二,一根磁铁快速插入,两根磁铁快速插入,分析归纳：,感应电动势大小不同,磁通量变化量不同,都产生感应电流I,磁铁的快慢相同,感应电流I大小不同,定性结论：,感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关,感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关,磁通量变化率,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变化率成正比。,1、内容：,2、公式：,即,（单位为伏、韦伯、秒则k=1）,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。,当闭合电路中的线圈匝数是1匝时，感应电动势大小的表达式,思考：,当闭合电路中的线圈匝数是n时，感应电动势大小的表达式该怎么写呢？,思考：,穿过线圈内的磁通量一样吗？,1匝线圈,n匝线圈,穿过线圈内的磁通量一样,思考：,当闭合电路中的线圈匝数是n时，感应电动势大小的表达式该怎么写呢？,法拉第电磁感应定律：,若线圈有n匝，电动势为：,若线圈有1匝，电动势为：,对于、/t的理解,判断题：,（1）越大，一定越大；,（2）越大，一定越大；,不一定,不一定,1、下列说法正确的是（）A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C.线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大,反馈练习,D,2、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则：(),A、线圈中0时刻感应电动势最大B、线圈中D时刻感应电动势为零C、线圈中D时刻感应电动势最大D、线圈中0到D时间内平均感应电动势为0.4V,ABD,小结：,1.知道什么叫感应电动势。2.知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别、。3.理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。,布置作业:,1、课本问题与练习1、22、独立完成练习册相关内容,3、思考题,如图所示闭合线圈一部分导体ab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？,三、导线切割磁感线时的电动势,如图所示闭合线圈一部分导体ab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,回路在时间t内增大的面积为：,S=L(vt),产生的感应电动势为：,穿过回路的磁通量的变化为：,=BS,=BLvt,V是导体棒在磁场中移动的速度,若导体斜切磁感线,（为v与B夹角）,（若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角）,说明：,3、导线的长度L应为有效长度,1、V方向和B平行时，=0，E=0,2、速度V为平均值，E就为平均值.速度V为瞬时值，E就为瞬时值.,例：如图，匀强磁场的磁感应电动势为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成角，求金属棒ab产生的感应电动势。,E=B(Lsin)V,有效长度：导线在垂直速度方向上的投影长度,练习：半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中，以速度V向右匀速运动时，E=？,E=B2RV,有效长度：弯曲导线在垂直速度方向上的投影长度,1、一般来说，求出的是平均感应电动势，和某段时间或者某个过程对应，求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻或者某个位置对应。,区别：,2、求出的是整个回路的感应电动势,区别：,回路中感应电动势为零时，但是回路中某段导体的感应电动势不一定为零。,1、公式中的时间趋近于0时，E就为瞬时感应电动势,2、公式中v若代表平均速度，则求出的E就为平均感应电动势。,联系：,四、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,电动机,安培力方向转动速度方向,电动机线圈的转动产生感应电动势是反电动势。这个电动势是削弱了电源电流,阻碍线圈的转动.线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为机械能。正因为反电动势的存在,所以对电动机,欧姆定律不成立