高二物理 法拉第电磁感应定律ppt

物理备课曹菊芳通过上节课的学习我们知道,两个实验中均有感应电流产生,本节课我们将研究产生感应电流的实质.1：要使闭合电路中有电流必须具备什么条件？这个电路中必须有电源，因为电流是由电源的电动势引起的.2：如果电路不是闭合的，电路中没有电流，电源的电动势是否还存在呢？动势反映了电源提供电能本领的物理量，电路不闭合电源电动势依然存在。复习提问：3、电磁感应现象中，闭合电路中出现了感应电流，那么有电动势存在么？1、感应电动势：在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是电源。(如图中的导线ab)一、感应电动势问题1：感应电动势和感应电流之间存在什么关系？2、感应电动势和感应电流关系：感应电动势是感应电流存在的必要条件，有感应电动势不一定有感应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定有感应电动势。⑶产生感应电流只不过是一个现象，它表示电路中在输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质，它表示电路已经具备了随时输出电能的能力。几点说明：⑴不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势，产生感应电动势是电磁感应现象的本质。⑵磁通量是否变化是电磁感应的根本原因。若磁通量变化了，电路中就会产生感应电动势，再若电路又是闭合的，电路中将会有感应电流。新课引入：影响感应电动势大小的因素？实验探究Φ变化产生E产生I知：由rREI总电阻一定时，E越大，I越大，指针偏转越大。Φ变化的快慢不同Φ都发生了变化问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？观察实验，分析并思考回答下面的问题：问题3：该实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？从条件上看从结果上看相同不同都产生了I产生的I大小不等问题2：影响感应电动势大小的因素？实验结论：感应电动势E的大小与磁通量的变化快慢有关，即与磁通量的变化率有关．实验探究3、磁通量的变化率ΔφΔt表示磁通量的变化快慢问题3：磁通量大，磁通量变化一定大吗？磁通量变化大，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.）磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化不同。磁通量为零，磁通量的变化率不一定为零;磁通量的变化大，磁通量的变化率也不一定大。1、内容：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△Φ/△t成正比．二、法拉第电磁感应定律：2、数学表达式Ektt（注意单位）问题：若闭合电路是n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量相同，E＝？若有n匝线圈，则相当于有n个电源串联，总电动势为：Ent注意：公式中Δφ应取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。问题：公式中E表示的是平均感应电动势还是瞬时感应电动势？ENt21Nt21BBNSt21SSNBt说明：（1）所求E为t时间内的平均感应电动势（2）Δt0时，E为瞬时感应电动势Φ/10-2Wbt/sABD0120.11、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0.4VABD三、导体作切割磁感线运动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ab××××××××××××××××××××××××Gabv回路在时间t内增大的面积为：ΔS=LvΔt产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化为：ΔΦ=BΔStΦE=BLvΔtttBLvBLv（V是相对于磁场的速度）tΦEθvBV1=VsinθV2=Vcosθ若导体斜切磁感线sinBLvBLvE1（θ为v与B夹角）ttBLv（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：1、导线的长度L应为有效长度。2、导线运动方向和磁感线平行时，E=0.3、速度V为平均值（瞬时值），E就为平均值（瞬时值）。问题：公式①tnEsinBLvE与公式②的区别和联系？1、一般来说，①求出的是平均感应电动势，E和某段时间或者某个过程对应，而②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。2、①求出的是整个回路的感应电动势，而不是回路中某部分导体的电动势。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。如上图。vabcdLL区别：1、公式①中的时间趋近于0时，E就为瞬时感应电动势2、公式②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：问题：公式①tnEsinBLvE与公式②的区别和联系？例2、如下图所示，长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆OA两端的电势差。ωAOA'例题3、在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个匝数为n的矩形线圈,边长ab=L1,bc=L2线圈绕中心轴OO'以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。试求:(1)线圈中产生感应电动势的最大值;(2)线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势。cBdOO'abω下课了,放松一下!!!