《法拉第电磁感应定律》优质课一等奖课件.pptx

1、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律（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1：什：什么么叫电磁感应现象？叫电磁感应现象？问题问题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）磁通量变化）磁通量变化思考思考: 既然既然闭合电路闭合电路中有中有感应电流感应电流，这个电路中这个电路中就一定就一定有有电动势电动势。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定义：在电磁感应现象中产生的电动势的电动势叫叫感应电动势感应电动势当开关断开后，电路中是否有电流

2、呢？当开关断开后，电路中是否有电流呢？电源两端有电压吗？电源的电动势还存在吗？电源两端有电压吗？电源的电动势还存在吗？ 感应电动势感应电动势的有的有无，完全取决于穿无，完全取决于穿过闭合电路中的磁过闭合电路中的磁通量是否发生变化，通量是否发生变化，与电路的通断，电与电路的通断，电路的组成是无关的。路的组成是无关的。总电阻一定总电阻一定时，时，E越越大，大，I越越大，指针大，指针偏转偏转越越大。大。问题问题2：电流表指针偏：电流表指针偏转程度跟感应电动势转程度跟感应电动势的的大小有大小有什么关系？什么关系？问题问题1：在实验中，电流表指针：在实验中，电流表指针偏转原因偏转原因是什么？是什么？变化

3、变化产生产生E产生产生I 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越快，感应电动势越大。磁通量变化越快，感应电动势越大。 从条件上看从条件上看从结果上看从结果上看相同相同不同不同 问题问题3:在在实验中，将条形磁铁从同一高度插入实验中，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线圈中同一位置，快插入和慢插入有什么相同和不同不同? 磁通量的变化率磁通量的变化率电路中感应电动势的大电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比磁通量的变化率成正比定律内容tE

4、tkE取适当单位取适当单位则则k=1tnE线圈线圈由由 1匝匝 n 闭合电路闭合电路中感应电动势的大小，跟中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比穿过这一电路的磁通量变化率成正比 。 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线的条数多少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变化量变化了多少了多少产生产生感应电动感应电动势的条件势的条件磁通量变化率磁通量变化率/t穿过回路的穿过回路的磁通磁通量变化的快慢量变化的快慢决定感应电动决定感应电动势的大小势的大小理解理解:、/t的意义的意

5、义例例1.有一个有一个50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/s，求感应电动势。，求感应电动势。 例例2.一个一个100匝的线圈，在匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量内穿过它的磁通量0.01Wb增加到增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。求线圈中的感应电动势。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。25V16V1.6V三、导线切割磁感线时的电动势三、导线切割磁感线时的

6、电动势 如如图所示闭合线圈一部分导体图所示闭合线圈一部分导体ab长为长为L处于处于匀强磁匀强磁场中，磁感应强度是场中，磁感应强度是B，ab以速度以速度v匀速切割磁感线，匀速切割磁感线，求产生的求产生的感应电动势感应电动势?ab Gabv 1、回路、回路在时间在时间t内增大的面积为：内增大的面积为：S = L(vt)3、产生、产生的感应电动势为：的感应电动势为：2、穿过、穿过回路的磁通量的变化为：回路的磁通量的变化为：= BS= BLvtV是导体棒在磁是导体棒在磁场中移动的速度场中移动的速度电电流流vBV1=Vsin V2=Vcos 四、若导体斜切磁感线四、若导体斜切磁感线（为为v与与B夹角）夹

7、角） 说明：说明：3、导线的长度、导线的长度 L应为有效长度应为有效长度1、V方向和方向和B平行时，平行时，=0 ，E=02、速度、速度V为平均值，为平均值，E就就为为 平均值。平均值。 速度速度V为瞬时值，为瞬时值，E就为就为 瞬时值。瞬时值。 例例4.如如图，匀强磁场的磁感应电动势为图，匀强磁场的磁感应电动势为B，长，长为为L的金属棒的金属棒ab在垂直于在垂直于B的平面内运动，速度的平面内运动，速度v与与L成成角，求金属棒角，求金属棒ab产生的感应电动势。产生的感应电动势。abvE=B(Lsin)V有效长度：有效长度： 导线在垂直速度方向上的投影长度导线在垂直速度方向上的投影长度 例例5.

8、半径半径为为R的半圆形导线在匀强磁场的半圆形导线在匀强磁场B中，中，以速度以速度V向右匀速运动时，向右匀速运动时，E=？ RE = B2RV有效长度有效长度：弯曲：弯曲导线在垂直速度方向上导线在垂直速度方向上 的的投影长度投影长度tnEsin BLvE 平均平均感应电动势感应电动势, E和某段时间或某个过程对应；和某段时间或某个过程对应； 瞬时感应电动势，瞬时感应电动势， E和某个时刻或某个位置对应。和某个时刻或某个位置对应。 求求出的是整个回路的感应电动势出的是整个回路的感应电动势； 求求出的出的是部分是部分导体的电动势导体的电动势。vabcdL 回路中感应电动势为回路中感应电动势为零时，回

9、路中某段导体的零时，回路中某段导体的感应电动势不一定为零。感应电动势不一定为零。 1.如图所示的几种情况中，金属导体中如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为产生的感应电动势为Blv的是的是() A乙和丁乙和丁 B甲和乙甲和乙C甲、乙、丙、丁甲、乙、丙、丁 D只有乙只有乙B练 习2.如图所示，在磁感应强度为如图所示，在磁感应强度为0.2 T的匀强磁场中，有一的匀强磁场中，有一长为长为0.5 m、电阻为、电阻为1.0 的导体的导体AB在金属框架上以在金属框架上以 10 m/s的的速度向右滑动，速度向右滑动，R1R22.0 ，其他电阻不计，求流过，其他电阻不计，求流过AB的电流的电流I.