选修32第四章第四节法拉第电磁感应定律

第四章电磁感应第四节法拉第电磁感应定律情境导入感应电流产生条件：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路就有感应电流。楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。问题导入既然一个闭合导体回路中存在了感应电流，那么就一定有电动势。感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？生成展示纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，于1845年和1846年先后提出：闭合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。公式:后人将之称为法拉第电磁感应定律！在国际单位制中，电动势的单位是伏特、磁通量的单位是韦伯、时间的单位是秒。磁通量的变化量ΔΦ应取绝对值！质疑互动感应电动势的大小与线圈匝数有关吗？公式:n匝线圈可以看成n个单匝线圈串联而成。对n匝线圈中的感应电动势：注意：1磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者均与线圈匝数无关。2此公式所求的感应电动势为整个闭合电路的感应电动势，而不是回路中某部分导体两端的电动势。生成展示不同情况下计算感应电动势：1磁感应强度变化，穿过面积不变。2穿过面积变化，磁感应强度不变。3磁感应强度变化，穿过的面积也变化。质疑互动例：有一个1000匝的线圈，，求线圈中的感应电动势。如果线圈的电阻是10Ω，把一个电阻为990Ω的电热器连接在它的两端，通过电热器的电流是多大？质疑互动例：把矩形线框ABCD放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面跟磁感线垂直。设线框可动部分CD的长度为l，它以速度v向右运动，求闭合回路中的感应电动势是多少？BACD生成展示导体棒切割磁感线时产生的感应电动势：公式:注意：1正交性：本式要求B、l、v是三者相互垂直。2相对性：式中的v为导体和磁场间的相对速度。3有效性：l应为导线在切割磁感线时的有效长度。若B与v的方向不垂直，如何求导体棒切割磁感线时产生的感应电动势？质疑互动例：把矩形线框ABCD倾斜放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面跟磁感线夹角为θ。设线框可动部分CD的长度为l，它以速度v沿线框向上运动，求闭合回路中的感应电动势是多少？BACD生成展示公式:注意：这两个表达式均是指的导体棒平动切割磁感线的情况。当B与v的方向不垂直时，导体棒切割磁感线时产生的感应电动势：如何求导体棒转动切割磁感线时产生的感应电动势？质疑互动例：长为l的导体棒AB绕B端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B，AB棒所产生的感应电动势大小是多少？BA质疑互动例：矩形线圈在匀强磁场中绕AB轴转动时，线圈中的感应电动势是否变化？设线圈的两个边长分别是L1和L2，转动时的角速度是ω，磁场的磁感应强度为B。试求：在图示位置时，线圈中的感应电动势是多少？BAL1L2公式区别研究对象整个闭合回路回路中做切割磁感线运动的那部分导体适用范围各种电磁感应现象只适用于导体切割磁感线运动的情况计算结果Δt内的平均感应电动势某一时刻的瞬时感应电动势联系