第二部分法拉第电磁感应定律资料讲解.ppt

* * 第二节 法拉第电磁感应定律 第三章 划时代的发现 磁生电的几种典型情况 导线在磁场中运动 模仿法拉第的实验（一） 磁生电的几种典型情况 模仿法拉第的实验（二） 磁铁和线圈相对运动 磁铁 表针 磁铁 表针 N极插入线圈 S极插入线圈 N极停在线圈中 S极停在线圈中 N极从线圈抽出 S极从线圈抽出 操作 现象 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关总是闭合，滑动变阻器不动 开关总是闭合，迅速移动变阻器的滑片 有电流产生 有电流产生 无电流产生 有电流产生 实验结论： 只有当线圈A中电流发生变化，线圈B中才有感应电流。 从现象到本质 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线 R B 从现象到本质 从现象到本质 结论：只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。 R B 一、电磁感应: 1、磁通量：穿过闭合回路的磁感线的条数φ 。 公式：φ= B S (B⊥S) 2、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线 ， 或穿过闭合电路的磁通量发生变化，产生感应电流 的现象。 3、电磁感应产生的电流叫做感应电流。 小结 二、产生感应电流条件： 穿过闭合电路的磁通量发生变化。 “Φ变” “Φ变”的原因：可能是B变、S变、B与S间的夹角变 从定性到定量 电源：将其它形式的能量转变为电能的装置。 在电源内部存在一非静电力，该非静电力将正电荷从电势低的电源负极移动到电势高的正极。 负载 A B 电源 在电源内把单位正电荷从负极移到正极的过程中非静电力所作的功。 电动势：Ek 电动势是描述电源特性的物理量。例如干电池的电动势为1.5V，表示在电源内部从负极到正极搬运1C电荷，中非静电力所作的功1.5J。（即，有1.5J化学能转变为电能） 从定性到定量 1、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相当于电源。 感应电动势 2、磁通量的变化率 表示磁通量的变化快慢 思考与讨论 感应电动势的大小跟哪些因素有关？ 探究感应电动势大小与磁通量变化的关系 提出问题 既然闭合电路的磁通量发生改变就能产生感应电动势，那么感应电动势大小与磁通量的变化是否有关呢？ 猜想或假设 感应电动势E的大小与磁通量的变化量△φ有关。 也与完成磁通量变化所用的时间△t有关。 也就是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△φ/ △t ） 探究感应电动势大小与磁通量变化的关系 实验：导线切割磁感线，产生感应电流，导线运动的速度越快、磁体的磁场越强，产生的感应电流越大。 实验：向线圈插入条形磁铁，磁铁的磁场越强、插入的速度越快，产生的感应电流就越大。 实验依据 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． 2、数学表达式： （国际单位制中k =1） 单位:1V=1WB/s 若有n匝线圈，则相当于有n个电源串联，总电动势为： 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。 感应电动势 问题：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？ 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。 思考与讨论 概念的比较 磁通量Φ 速度v 磁通量的变化ΔΦ 速度的变化Δv 磁通量的变化率ΔΦ/Δt 速度的变化率 Δv/ Δt （可以类比速度、速度的变化和加速度） 补充：导线切割磁感线时的感应电动势． 如图所示，导体由ab以v匀速移动到a1b1 ，这一过程中穿过闭合回路的磁通量变化?? =BLv?t ，由法拉第电磁感应定律得： E = BLv * * * *