人教版高中物理选修1 1第3章第2节法拉第电磁感应定律共42张.ppt

一、法拉第电磁感应定律与电路的综合问题： 注意： 1. 产生 感应电动势 的导体相当于 电源 ，作 用是提供“ 电源电动势” 2. 区别 电源电动势 与 路端电压 乙 产生电动势的那部分导体相当于电源 N S 甲 既然闭合电路中 有感应电流 ，这 个电路中就 一定有电动势 。 比较甲、乙两电路 思考： 1. 电路中有电流的条件是？ 2. 产生感应电流的条件是？ 1 、定义： 在电磁感应现象中产生的电动势 叫 感应电动势（ E ） . 产生感应电动势的那 部分导体 相当于 电源 . 一、感应电动势 2 、产生条件： 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。 猜猜：感应电动势的大小与什么因素有关？ t ? ?? ?? 二、法拉第电磁感应定律 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 定律 内容 t E ? ?? ? t k E ? ?? ? 取国际单位： V 、 Wb 、 s 时， k=1 t n E ? ?? ? 线圈由 1 匝 n 匝 思考 1 ：磁通量大，电动势一定大吗？ t Φ n E ? ? ? 思考 4 ：一个面积为 s 的 n 匝线圈，放在磁场中，磁场的 方向与线圈平面成 θ 角，若磁感应强度在时间 t 内由 B1 增加到 B2 ，则在这段时间内磁通量的变化是多少？磁 通量的变化率是多少？线圈中的感应电动势是多少？ 思考 2 ：磁通量变化大，电动势一定大吗？ 思考 3: 磁通量为零，磁通量的变化率是否一定为零？ 物理意义 与 E 感 的关系 与匝数的 关系 磁通量 Ф 穿过回路的磁感线 的条数 无直接关系 磁通量变化 ΔΦ 穿过回路的磁感线 的条数变化量 产生感应电 动势的条件 磁通量变化 率 ΔΦ/Δt 穿过回路的磁通量 变化的快慢 决定感应电动 势的大小 无关 无关 无关 有关 感应电动势 电磁感应现象中 产生的电动势 理解 1.Ф 、 ΔΦ 、 ΔΦ/Δt 与感应电动势之间的关系 理解 2. 该公式求的是△ t 时间内的平均感应电动势； 当△ t 趋近于 0 时，为瞬时电动势 t Φ n E ? ? ? Φ/10 -2 Wb t/s A B D 0 1 2 0.1 单匝矩形线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图 所示，图中什么代表平均感应电动势？什么代表瞬时感 应电动势？ 斜率表示Φ 的变化率 例 1. 图中 a ～ d 所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量 Φ 随时间 t 变化的图象，关于回路中产生的感应电动势 下列论述正确的是 ( ) ． A ．图 a 中回路产生的感应电动势恒定不变 B ．图 b 中回路产生的感应电动势一直在变大 C ．图 c 中回路在 0 ～ t 1 时间内产生的感应电动势小于在 t 1 ～ t 2 时间内产生的感应电动势 D ．图 d 中回路产生的感应电动势先变小再变大 a. 磁感应强度 B 不变 , 垂直于磁场的回路面积 S 发 生变化。此时： b. 垂直于磁场的回路面积 S 不变 , 磁感应强度 B 发 生变化。此时： 理解 3. 用公式 求 E 的二种常见情况： t Φ n E ? ? ? t S B n E ? ? ? t B S n E ? ? ? （动生电动势） （感生电动势） × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × G a b v 三、导体切割磁感线时的感应电动势 例 2 ：导体 ab 处于匀强磁场中，磁感 应强度是 B ，长为 L 的导体棒 ab 以速度 v 匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？ a b 分析：回路在时间Δt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=BΔS t Φ E ? ? ? =BLvΔt t t BLv ? ? ? BLv E ? ? 提醒 1 ： B 、 L 、 V 三个量必须两两垂直 ! V2 V1 θ v B 若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角 ( 导体斜切磁感线 ) θ 为 v 与 B 夹角 ? sin 1 BLv BLv E ? ? 提醒 3 ： L 为有效长度 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × L 提醒 2 ： 提醒 4. 当 v 为 平均 速度时， E 为 平均 电动势；当 v 为 瞬时 速度时， E 为 瞬时 电 动势 例 3 ： 如图，长为 L 的直导线在磁感强度为 B 的匀强磁场中以速度 v 匀速运动。在下列情况 中，产生的感应电动势大小分别为多少？ v B V B 60 V 60 V 60 例 4 法拉第电磁感应定律