课件4.4 法拉第电磁感应定律1-高中物理选修3-2【一滴水】新课标版人教版

感应电动势的大小 * 问题1：据前面所学，电路中存在持续电流的条件是什么？ 问题2：什么叫电磁感应现象？产生感应电流的条件是什么？ （1）闭合电路； （2）有电源 产生感应电流的条件是： （1）闭合电路；（2）磁通量变化。 利用磁场产生电流的现象 * 情景探究一 在有磁铁矿的地方,地磁场会产生异常,地质工作者利用这一现象探矿.找矿,现在给你一个灵敏电流计,一个多匝大线圈,你能进行简单的模拟探究吗?说明你的探究方法和原理 * 引导思考讨论并总结 方法:把大线圈与灵敏电流计组合成闭合电路,使大线圈沿平行于地面或垂直于地面的方向迅速移动,若灵敏电流计产生偏转,则表明周围有磁铁矿. 思考:为何要快速移动才能观察到明显的电流计的指针的偏转? * 实验探究一 若闭合电路中有感应电流,电路中就一定有电动势. 演示实验并播放动画 画出等效电路图 * 实验探究二 若电路断开时，虽然没有感应电流，电动势依然存在。 演示实验并播放动画 画出等效电路图 * 实验探究三 有感应电流，有电动势存在。 演示实验并播放动画 画出等效电路图 * 相同点：两电路都是闭合的，有电流 不同点：甲中有电池（电源） 乙中有螺线管 （相当于电源） 试从本质上比较甲、乙两电路的异同 乙 甲 * 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 * 一、感应电动势 1．感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源． 2．感应电动势与感应电流：感应电动势是形成感应电流的必要条件，有感应电动势不一定存在感应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定存在感应电动势． * 思考与讨论 感应电动势的大小跟哪些因素有关？ 猜想或假设 提出问题 感应电动势很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） * 实验1： 用导线切割磁感线，产生感应电流的实验中，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 实验探究1:感应电动势2 * 实验2： 在向线圈中插入条形磁铁的实验中，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:电磁感应插磁铁 * 实验探究2:感应电动势3 * 实验探究3:感应电动势1 * 精确实验表明： 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。这就是法拉第电磁感应定律。 得出 * 1．磁通量的变化率/t ：表示磁通量变化的快慢． 　（1）磁通量的变化率跟磁通量、磁通量的变化不同．磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零，磁通量变化大不等于磁通量的变化率大． 二、法拉第电磁感应定律 * 2．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． （2） /t 是指在时间t 内磁通量变化快慢的平均值； t0，/t表示在某瞬时磁通量变化的快慢， * 式中物理量都取国际单位 若线圈有n匝，则相当于n个相同的电源串联，所以整个线圈中的电动势为． * ★ Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 后来磁通量减开始磁通量   物理意义 与电磁感应关系 磁通量Ф 穿过回路的磁感线的条数多少 没有直接关系 磁通量变化△Ф 穿过回路的磁通量变化了多少 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 1、穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒均匀减少2Wb，则 （　　） A、线圈中的感应电动势一定是每秒减少2v B、线圈中的感应电动势一定是2v C、线圈中的感应电流一定是每秒减少2A D、线圈中的感应电流一定是2A 例与练 不变！ 不变！ 2、匝数为n＝200的线圈回路总电阻R＝50Ω，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁通量Φ随时间变化的规律如图所示，求：线圈中的感应电流的大小。 例与练 3、如图所示，用绝缘导线绕制的闭合线圈，共100匝，线圈总电阻为R=0.5Ω，单匝线圈的面积为30cm2。整个线圈放在垂直线圈平面的匀强磁场中，如果匀强磁场以如图所示变化，求线圈中感应电流的大小。 例与练 4、有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R＝0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在t1－t2时间内通过金属环某一截面的电荷量为多少？ 例与练 5、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示（正弦图象一部分），则（　　） A.线圈中0时刻感应电动势为0 B.线圈中0时刻感应电动势最大 C.线圈中D时刻感应电动势为0 D.线圈中