法拉第电磁感应定律(第一课)时1

1、第三节第三节 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律（第一课时）（第一课时）何希海何希海庆阳二中庆阳二中（1 1）闭合电路）闭合电路利用磁场产生电流的现象利用磁场产生电流的现象问题问题1 1：什么叫电磁感应现象？：什么叫电磁感应现象？问题问题2 2：产生感应电流的条件是什么？：产生感应电流的条件是什么？（2 2）磁通量变化）磁通量变化思考思考: :讨论交流讨论交流 在闭合电路中要形成电流在闭合电路中要形成电流,必须有电源电必须有电源电动势存在动势存在,在电磁感应现象中出现了感应电流在电磁感应现象中出现了感应电流,是否也该有相应的电源电动势呢是否也该有相应的电源电动势呢?问题问题3 3：试从本质上

2、比较甲、乙两电路的异同：试从本质上比较甲、乙两电路的异同既然闭合电路中既然闭合电路中有感应电流有感应电流，这个电，这个电路中就路中就一定有电动势一定有电动势。甲甲NSG乙乙产生电动势的那部分导体相当于电源产生电动势的那部分导体相当于电源闭合电路中有电动势，闭合电路中有电动势，电路中才有电流电路中才有电流一感应电动势一感应电动势 vvGEE定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，E产生感应电动势的那部分电路相当于电源产生感应电动势的那部分电路相当于电源.在电磁感应现象中产生的感应电动势与什么因素有关呢？在电磁感应现象中产生的感应电动势与什么

3、因素有关呢？思考讨论：思考讨论：变化变化产生产生E产生产生I 问题问题1 1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？知：由rREI总电阻一定时总电阻一定时,E越大越大,I越大越大,指针偏转越大指针偏转越大.问题问题2 2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？有什么关系？变化的快慢不同变化的快慢不同 都发生了变化都发生了变化都产生了都产生了E(I)产生的产生的E(I)大小不等大小不等磁通量变化磁通量变化越快越快，感应电动势越大。，感应电动势越大。 磁通量的变化快慢磁通量的变化快慢t越大越大?从条件上看从条件上看

4、从结果上看从结果上看相同相同不同不同问题问题3:3:在实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈在实验中，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中同一位置，快插入和慢插入有什么相同和不同? ? 磁通量的变化率磁通量的变化率总结分析得出结论总结分析得出结论tE感二感应电动势的大小二感应电动势的大小 实验结论：同一闭合电路，实验结论：同一闭合电路，磁通量变化越快，感应电磁通量变化越快，感应电流就越大，即感应电动势流就越大，即感应电动势越大。越大。法拉第电磁感应定律：法拉第电磁感应定律：电电路路中感应电动势的大小跟中感应电动势的大小跟穿过穿过这一电路的磁通量的这一电路的磁通

5、量的变化率变化率成正比成正比tkE感当各个物理量都采用国际当各个物理量都采用国际单位制时，单位制时，k1tE感若闭合电路为一若闭合电路为一n匝线圈，匝线圈，穿过每一匝线圈的磁通量穿过每一匝线圈的磁通量变化率相同，则变化率相同，则tnE感问题问题1：磁通量大：磁通量大,磁通量变化一定大吗磁通量变化一定大吗?问题问题2：磁通量变化大：磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗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、磁通量的变化磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系无直接关系；磁通量大磁通量大( (小小, ,零零

6、) )，磁通量的变化率不一定大，磁通量的变化率不一定大( (小小, ,零零) )；磁通量的变化大磁通量的变化大( (小小) )，磁通量的变化率不一定大，磁通量的变化率不一定大( (小小) )。思考与讨论思考与讨论 物理意义物理意义与电磁感应关系与电磁感应关系磁通量磁通量穿过回路的磁感穿过回路的磁感线的条数多少线的条数多少无直接关系无直接关系磁通量变化磁通量变化穿过回路的磁通穿过回路的磁通量量变化了多少变化了多少产生产生感应电动势感应电动势的的条件条件磁通量变化率磁通量变化率/t/t穿过回路的穿过回路的磁通磁通量量变化的快慢变化的快慢决定决定感应电动势感应电动势的的大小大小理解理解:、/t的意义

7、的意义1.磁感应强度磁感应强度B不变不变,垂直于磁场的回路面积垂直于磁场的回路面积S发生变发生变化化,SS2-S1,此时：此时：2.垂直于磁场的回路面积垂直于磁场的回路面积S不变不变,磁感应强度磁感应强度B发生变发生变化化,BB2-B1,此时：此时：应用应用:用公式用公式 求求E的二种常见情况：的二种常见情况：tnEtSBnEtBSnE例例1.1.有一个有一个5050匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s0.5Wb/s，求感应电动势。，求感应电动势。 25V例例3.一个匝数为一个匝数为100、面积为、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置的线圈垂

8、直磁场放置, 在在0.5s内穿过它的磁场从内穿过它的磁场从1T增加到增加到9T。求线圈中的感应电。求线圈中的感应电动势。动势。1.6V例例4.如图，半径为如图，半径为r的金属环绕通过某直径的轴的金属环绕通过某直径的轴00以角速以角速度度作匀速转动作匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为匀强磁场的磁感应强度为B，从金属环面，从金属环面与磁场方向重合时开始计时与磁场方向重合时开始计时,则在则在 金属环转过金属环转过900角的过程角的过程中，环中产生的电动势的平均值是多大中，环中产生的电动势的平均值是多大?00B22rBE例例5.在磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁场中的匀强磁场中,有一矩形线框有一矩形

9、线框,边长边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴线框绕中心轴00以角速度以角速度由图示位置逆时由图示位置逆时针方向转动。求针方向转动。求:(1)线圈转过线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势；周的过程中的平均感应电动势；212LBLE B00adcb例例5.在磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁场中的匀强磁场中,有一矩形线框有一矩形线框,边长边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴线框绕中心轴00以角速度以角速度由图示位置逆时由图示位置逆时针方向转动。求针方向转动。求:(2)线圈转过线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势周的过程中的平均感应电动势212LBLE B00adcb/10- -2Wbt/sA B D0120.1例例6.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁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，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：则：