1、 在用导线切割磁感线产生感应电流的实验中，导线切割磁感线的速度越快、磁体的磁场越强，产生的感应电流就越大。在向线圈中插入条形磁体的实验中，磁体的磁场越强、插入的速度越快，产生的感应电流就越大。这些现象向我们提示，当回路中的电阻一定时，感应电流的大小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。也就是说，感应电流的大小与磁通量的变化率有关。新知导入EIREIR感感电磁感应中产生的电动势叫感应电动势。课堂探究Et对理论和实验资料进一步严格分析后，得到法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律Ekt感应电动势与感应电流的关系产生感应电动势的部分导体相当于电源,闭合导体回路中有感应
2、电动势就有感应电流,若导体回路不闭合,则没有感应电流,但仍有感应电动势。一、电磁感应定律闭合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成正比。1. 内容E=kt2. 表达式WbsVk=1 E=tE=t式中取绝对值Ent3. N匝线圈，相当于 n 个电源串联结合楞次定律判断电势高低电源外部电源外部电流从电势高电流从电势高低低电源内部电源内部电流从电势低电流从电势低高高+磁通量磁通量变化量磁通量变化率 = BS = 2-1 / t含义磁感线条数磁感线条数磁通量变化了多少磁通量变化了多少磁通量变化快慢磁通量变化快慢物理意义反映磁场反映磁场强弱强弱 产生感应电动势的条件产生感应电动势的条件决
3、定感应电动势的大小决定感应电动势的大小类比类比 v 、v 、v / t 楞次定律楞次定律tENt感(条件)I表 象感()闭合闭合E(实质)感EIR感感方向方向大小大小决定决定法拉第法拉第电磁感应定律电磁感应定律电磁感应电磁感应产生产生 提出问题1 abvabvB 当导体做当导体做切割磁感线运动而切割磁感线运动而引起引起磁通量磁通量变化时，变化时，感应电动势多感应电动势多大？大？ 如图将矩形导体框如图将矩形导体框CDMN放放在磁感应强度为在磁感应强度为 B的的匀强磁场匀强磁场里，线框里，线框平面与磁感线垂直平面与磁感线垂直。设线。设线框可动框可动部分部分MN 的的长度为长度为l，它，它以速度以速
4、度v水平水平向向右右运动，运动，求产生求产生的的感应电动势感应电动势大小。大小。 导体切割磁感线时的感应电动势l根据法拉第电磁感应定律：根据法拉第电磁感应定律：t时间内时间内回路面积增大回路面积增大S穿过回路的磁通量变化：穿过回路的磁通量变化：B SBltvEtvBlttvBlS由于导体运动产生的感应电动势，叫动生电动势。v tvSlt B、l、v 两两垂直两两垂直 导体运动导体运动方向与方向与导体本身导体本身垂直，但与磁感应强度方向有垂直，但与磁感应强度方向有夹角夹角 将速度进行矢量分解将速度进行矢量分解 动生电动势为动生电动势为v1 = vsin v2 = vcos E = Blv1 E
5、= Blvsin 当当v / B 时，时，E = 0当当vB 时，时，E 最大最大v1Bvv2 导体切割磁感线时的感应电动势 复习电源的作用F电电F非非内电路内电路外电路外电路 提出问题2 如图，导体棒在匀强磁场中运动，如图，导体棒在匀强磁场中运动，产生动生电动势产生动生电动势的非静电力的非静电力是什么力提供的？是什么力提供的？如图，导体棒如图，导体棒CD在匀强磁场在匀强磁场中运动，中运动，速度方向与速度方向与磁感应强度方向磁感应强度方向垂直，垂直，且与导体棒垂直。且与导体棒垂直。v+CD+B为为便于便于讨论讨论, ,假设假设导体棒中的导体棒中的自由电荷是自由电荷是正电荷。正电荷。动生电动势的
6、非静电力来源v+CD+B导体导体棒一直棒一直运动下去运动下去, ,自由电荷自由电荷也会也会沿沿导体棒一直运动吗？导体棒一直运动吗？导体导体棒中棒中自由电荷沿棒向哪个方向运动？自由电荷沿棒向哪个方向运动？fffv+fCD+f+fvCD+- - -EB+fF用用电电器器 导体棒哪端的导体棒哪端的电势高电势高？ 非非静电力与洛伦兹力有关。静电力与洛伦兹力有关。动生电动势的非静电力来源v+fCD+f+f导体导体棒中自由电荷相对棒中自由电荷相对于纸面沿于纸面沿什么方向运动？什么方向运动？vCD+- - -E+fF用用电电器器 动生电动势的非静电力来源+fv合合vxvyfyfx非静电力是洛仑兹力非静电力是
7、洛仑兹力沿棒方向沿棒方向的分力。的分力。根据电动势的定义，有根据电动势的定义，有xxWqBlEBlqq非v=v动生电动势：动生电动势：E=BlvvyxfqB动生电动势的非静电力来源 提出问题3F安安FI从能量转化角度看动生电动势产生设设匀强磁场的磁感应强度为匀强磁场的磁感应强度为B，导体棒，导体棒MN的长度的长度为为l，在水平外力作用下以速度，在水平外力作用下以速度v水平向右匀速运水平向右匀速运动，电动，电阻值阻值为为R，不计其它电阻和摩擦。，不计其它电阻和摩擦。BvNMR 导体棒产生感应电动势？回路中的感应电流？导体棒产生感应电动势？回路中的感应电流？感应电动势感应电动势 E = = Blv
8、EIR感应电流感应电流vBlRER 在时间在时间 t 内，电路中产生多少电能？内，电路中产生多少电能？ 电路中产生的电能电路中产生的电能EIEt电2 22B ltRvBvNMRER 导体棒受到的安培力的大小？方向？导体棒受到的安培力的大小？方向？安培力安培力 2 2B lFIlBR安v与与v反向反向F安安 作用在导体棒上的外力作用在导体棒上的外力F的大小？方向？的大小？方向？外力与外力与v同同向向 2 2B lFFR安vF 在时间在时间 t 内内，外力外力F 做功？安培力做功？做功？安培力做功？外力外力做功做功2 2B ltWR 安2vBvNMRF安安FER安培力安培力做功做功FWF tv2 2B ltR2v 运动运动过程中，外力做功过程中，外力做功、安培力做功、安培力做功与电路中与电路中产生的电能有什么关系？产生的电能有什么关系？外力做功等于外力做功等于克服安培力克服安培力做功，做功， 等于等于电路中产生的电能。电路中产生的电能。 遵循能量转化与遵循能量转化与守恒。守恒。综合综合分析：分析：T谢谢观看HANK YOU!
