浙江省瓯海区三溪中学高二物理教学课件：法拉第电磁感应定律

复习,1关于产生感应电流的说法正确的是()A、只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流B、只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流C、闭合电路的一部分导体，若不做切割磁感线运动，则闭合电路中就一定没有感应电流D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流,D,法拉第电磁感应定律,1822年他在日記中寫下了自己的思想：“磁能轉化成電”他在這方面進行了系統的研究經過歷時十年的失敗、再試驗，直到1831年8月29日才取得成功他接連又做了幾十個這類實驗1831年11月24日的論文中，他把产生感應電流的情況概括成五類：變化著的電流；變化著的磁場；運動的恒定電流；運動的磁場；在磁場中運動的導體他指出：感應電流與原電流的變化有關，而不是與原電流本身有關他將這一現象與導體上的靜電感應類比，把它取名为“電磁感應”为了解釋電磁感應現象，法拉第研究了各种感应现象，最终将感應電流的产生歸因於導體“切割磁力線”在電磁感應現象發現二十年後，直到1851年才得出了電磁感應定律,邁克爾法拉第(MichaelFaraday,17911867),探究活动,动画演示1,在螺线圈中插入条形磁铁,观察实验现象,问题1,根据电路知识可知：若要使电路中有电流，则电路中必须有电源。而在电磁感应时,电路中也有感应电流,那么此电路中是否也存在电动势（电源）呢？,在电磁感应过程中也伴随有能量的转化（其他形式能转化为电能）,电磁感应过程中也必定有电动势存在,电源电动势就是反映电源将其他形式能转化为电能的本领的物理量,一、感应电动势：,电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势,产生感应电动势的那部分导体就相当于电源,问题2,在上述电磁感应实验中，以不同的速度插入条形磁铁,为什么电流表指针偏转角度大小不同?,由闭合电路欧姆定律可知，,综上分析可知：回路中产生了大小不同的感应电动势，因而具有不同的感应电流。,问题3感应电动势大小与什么因素有关？,大胆猜想：,切割速度,磁通量大小,磁通量的改变量,磁通量的变化率,可能的影响因素,问题4你能否运用实验来定性验证你的猜想？,分组实验演示并观察现象,实验方案一,将同一条形磁铁以不同的速度插入螺线圈，看电流计指针偏转幅度,实验方案二,以不同强度的磁铁以相同速度插入同一螺线圈，看电流计指针偏转幅度,注意:插入磁铁时,要保持磁铁的始、末位置一定,注意:插入磁铁时,要保持磁铁运动的位移一定,实验现象：,1）插入速度越快，指针偏转的角度越大,2）插入的磁铁越强，指针偏转的角度越大,现象分析：,插入磁铁的过程，螺线圈中的始、末位置的磁通量均为定值，即一定。而插入的速度不同，使这一变化过程所需的时间不同(V大,t短)，即线圈内磁通量变化的快慢不同。,插入磁铁的过程中,螺线圈中的始、末位置虽未变,速度也相同,但由于磁场强弱不同,使并不相等(B大,大),使在相同的时间内在线圈内磁通量变化的快慢也不同。,一、感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势,二、法拉第电磁感应定律,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。,数学表达式：,当E单位取V，单位取Wb，t单位取s时，K值等于1，所以法拉第感应定律可表示为,产生感应电动势的那部分导体就相当于电源,一、感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势,二、法拉第电磁感应定律,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。,数学表达式：,三、感应定律的理解与加深：,你能否证明:1Wb/s=1V?,对于N匝线圈而言，可看作是由N个单匝线圈串联而成的。每匝线圈中的磁通量总是相同的，所以整个线圈的感应电动势是单匝线圈的N倍。即,讨论一：若线圈是多匝的，其感应电动势如何计算？,讨论二：,如图所示，把矩形线框垂直放置在匀强磁场B中，导轨间距为L，一根直导体棒以速度v沿导轨匀速向右滑动，此时回路中产生的感应电动势E=？,=,讨论二：,如果一回路面积S一定，而垂直穿过该回路的磁场磁感应强度随时间均匀增加（B=kt），此时回路中产生的感应电动势如何计算？,=KS（V）,讨论四：,对于感应电动势的计算，我们现已有了和两个公式，那么，这两个公式完全相同吗？有何区别？,公式中，对应着一个变化过程，不能反映某一时刻的变化，所以计算的是该变化过程的感应电动势的平均值。而公式E=BLv，虽由之推导而来，但它却可以反映回路在某一瞬间的感应电动势的瞬时值。,课堂小结:,这节课我们学习了:感应电动势的概念与决定因素-法拉第电磁感应定律-感应电动势的两个计算公式:平均感应电动势:瞬时感应电动势:E=BLv,课堂巩固反馈,1在磁感应强度随时间变化的磁场中，垂直磁场放置一个面积为0.1m2的圆环。在0.2s内磁场的磁感应强度由0增大到0.3特，求圆环中的平均感应电动势。,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.线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大.,2如下图所示,是一个水平放置的导体框架,宽度l=0.50m,接有电阻R=0.20,磁感应强度B=0.40T