新课标新人教版江苏省高中物理选修3-2 第四章 电磁感应 第三节 法拉第电磁感应定律

1、第十六章第二节法拉第电磁感应(dinc-gnyng)定律感应(gnyng)电动势的大小共三十一页问题1：据前面(qin mian)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(bhdinl)；（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共三十一页情景(qngjng)探究一 在有磁铁矿的地方,地磁场会产生异常,地质工作者利用这一现象探矿.找矿,现在给你一个(y )灵敏电流计,一个(y )多匝大线圈,你能进行简单的模拟探究吗?说明你的探究方法和原理共三十一页引导思考(sko)讨论并总结方法

2、:把大线圈与灵敏电流计组合成闭合电路,使大线圈沿平行于地面(dmin)或垂直于地面(dmin)的方向迅速移动,若灵敏电流计产生偏转,则表明周围有磁铁矿.思考:为何要快速移动才能观察到明显的电流计的指针的偏转?共三十一页实验(shyn)探究一若闭合电路中有感应电流(gnyng din li),电路中就一定有电动势.演示实验并播放动画画出等效电路图共三十一页实验(shyn)探究二若电路断开(dun ki)时，虽然没有感应电流，电动势依然存在。演示实验并播放动画画出等效电路图共三十一页实验(shyn)探究三有感应电流(gnyng din li)，有电动势存在。演示实验并播放动画画出等效电路图共三十一

3、页 试从本质上比较甲、乙两电路的异同乙甲相同点：两电路都是闭合(b h)的，有电流不同点：甲中有电池(dinch)（电源）乙中有螺线管（相当于电源）共三十一页 在电磁感应现象中产生(chnshng)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共三十一页一、感应(gnyng)电动势 1感应(gnyng)电动势：在电磁感应(gnyng)现象中产生的电动势叫做感应(gnyng)电动势，产生感应(gnyng)电动势的那部分导体相当于电源2感应电动势与感应电流：感应电动势是形成感应电流的必要条件，有感应电动势不一定存在感应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定存在感应电动势共三十一页

4、思考(sko)与讨论感应(gnyng)电动势的大小跟哪些因素有关？共三十一页探究(tnji)感应电动势大小与磁通量变化的关系提出(t ch)问题既然闭合电路的磁通量发生改变就能产生感应电动势，那么感应电动势与磁通量的变化有关呢？猜想或假设感应电动势E的大小与磁通量的变化量有关。此外，电磁感应现象只在磁场发生变化的过程中被观察到，而在恒定的磁场中却不能发生，那么，感应电动势的大小是否也与完成磁通量变化所用的时间。共三十一页对猜想(cixing)假设进行设计实验探究 猜想：感应(gnyng)电动势很可能与磁通量变化的快慢有关（而磁通量变化的快慢可以用磁通量的变化率表示）共三十一页实验1：用导线切割

5、磁感线，产生感应电流的实验中，导线运动(yndng)的速度越快、磁体的磁场超强，产生的感应电流越大实验(shyn)探究1:感应电动势2共三十一页实验2：在向线圈中插入条形(tio xn)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。实验(shyn):电磁感应插磁铁共三十一页实验探究(tnji)2:感应电动势3共三十一页实验探究(tnji)3:感应电动势1共三十一页1、当时间相同时,磁通量变化越大,感应电流(gnyng din li)就越大,表明感应电动势越大。2、当磁通量变化相同时,所用时间越短,感应电流就越大,表明(biomng)感应电动势越大感应电动势的大小跟磁通量变

6、化和所用时间都有关.分析与论证结论共三十一页精确实验表明： 电路中感应电动势的大小，跟穿过(chun u)这一电路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。得出(d ch)共三十一页 若闭合电路(bhdinl)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为共三十一页 法拉第（17911876）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(ginin)。场的概念(ginin)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

7、青少年富有教育意义。共三十一页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(ydng)为零，磁通量变化大不等于磁通量的变化率大二、法拉第电磁感应(dinc-gnyng)定律共三十一页 2法拉第电磁感应定律(dngl)：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 （2） /t 是指在时间t 内磁通量变化快慢的平均值； t0，/t表示在某瞬时磁通量变化的快慢，共三十一页式中物理量都取国际(guj)单位 若线圈有n匝，则相当于n个相同的电源串联，所以(suy)整个线圈中的电动势为共三十一页3导线(do

8、xin)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=BLvt ，由法拉第电磁感应(dinc-gnyng)定律得： 共三十一页（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(fn ling)，其中：对切割有贡献 对切割无贡献 所以：共三十一页 导线切割磁感线时产生的电动势的大小，跟磁感强度(qingd)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成正比共三十一页说明：公式E=/t，E=n/t一般适用于求解平均电动势的大小；而公式E=BLV一般适用于切割磁感线运动导体

9、的瞬时电动势的大小。讨论：产生感应(gnyng)电流与产生感应(gnyng)电动势的条件一样吗？（导体在磁场中做切割线运动或者是穿过某一回路的磁通量发生变化，就一定产生(chnshng)感应电动势）共三十一页例题(lt)1：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(qingd)为B，如图所示，求ab两端的电势差共三十一页解析(ji x)：ab两端电势差等于金属棒切割磁感线产生的电动势（因为没有(mi yu)外电路），所以只要求出电动势即可棒上各处速率不等，不能直接用E=BLv来求，但棒上各点的速度v= r与半径成正比，因此可用棒的中点速度作为平均切割速度代入公式计算：共三十一页内容摘要第十六章第二节。在有磁铁矿的地方,地磁场会产生异常,地质工作者利用这一现象探矿.找矿,现在给你一个灵敏电流计,一个多匝大线圈,你能进行简单的模拟(mn)探究吗。方法:把大线圈与灵敏电流计组合成闭合电路,使大线圈沿平行于地面或垂直于地面的方向迅速移动,若灵敏电流计产生偏转,则表明周围有磁铁矿.。思考:为何要快速