4.4.1 法拉第电磁感应定律(课件)-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（人教版选修3-2）

4.4 法拉第电磁感应定律 问题1：产生感应电流的条件是什么？ （1）闭合电路 （2）磁通量变化 问题2：楞次定律的内容是什么? 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流磁通量的变化. 即增反减同、来拒去留、增缩减扩. 知识回顾 问题4：试从本质上比较甲、乙两电路的异同 既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。 甲 N S G 乙 产生电动势的那部分导体相当于电源 问题3、电路中产生持续电流的条件是么？ 电路闭合，有电源。 甲 N S G 乙 甲乙两图，开关断开，电路中有电流吗？ 没有 甲乙两图，如果电路不是闭合的，电路中就没有电流，电源的电动势是否还存在呢？ 存在 乙图电路没有闭合，这时虽然没有感应电流，但电动势依然存在。 这两种情况下，如果电路不闭合会怎样呢？ 由此可见，在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势，但产生感应电流还需要电路闭合，因此研究感应电动势更有意义。 一 感应电动势 螺线管为电源 等效电路 1、定义： 说明 ①电路闭合时有感应电动势，感应电流。 ②电路断开时有感应电动势，但无感应电流。 （1）产生感应电动势的那部分导体相当于电源 （2）产生条件：穿过电路的磁通量发生变化 ①磁通量变化为电磁感应的根本原因。 ②产生感应电动势为电磁感应现象的本质。 在电磁感应现象中产生的电动势。 N S G 乙 （3）磁通量变化是电磁感应的根本原因; 产生感应电动势是电磁感应现象的本质.（产生感应电流只不过是一个现象，表示电路中输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质，它表示电路已经具备随时输出电能的能力） 总结： 感应电动势的有无，完全取决于穿过闭合电路中的磁通量是否发生变化，与电路的通断，电路的组成是无关的。 二 法拉第电磁感应定律 探究实验：影响感应电动势大小的因素 实验：将条形磁铁如图所示插入线圈中，电流表指针发生偏转。 Φ变化 产生E 产生I 问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？ 总电阻一定时,E越大,I越大,指针偏转越大. 问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？ Φ变化的快慢不同 Φ都发生了变化 都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等 磁通量变化越快，感应电动势越大。 磁通量的变化快慢 越大? 从条件上看 从结果上看 相同 不同 问题3:在实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置，快速插入和缓慢插入有什么相同和不同? 磁通量的变化率 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 取适当单位则k=1 线圈由1匝 n 总结： （单位为伏、韦伯、秒及国际单位时 则 k=1） 法拉第电磁感应定律 闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 1.内容: 注意： （1）公式中Δφ取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。 （2）产生感应电动势的那部分导体相当于电源，感应电动势即该电源的电动势。 2.公式: n为线圈的匝数 ⑶产生感应电流只不过是一个现象，它表示电路中在输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质，它表示电路已经具备了随时输出电能的能力。 几点说明： ⑴不论电路是否闭合，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，产生感应电动势是电磁感应现象的本质。 ⑵磁通量是否变化是电磁感应的根本原因。若磁通量变化了，电路中就会产生感应电动势，再若电路又是闭合的，电路中将会有感应电流。 1.当B、θ不变， △φ仅由S变化引起时, ΔS＝S2-S1 公式：E=nB △S △t 公式：E=nS △B △t 3.当S、 B 不变， △φ仅由θ变化引起时 ω 应用:用公式 求E的二种常见情况： 2.当S、θ不变，△φ仅由B变化引起时, ΔB＝ B2-B1 公式： 问题1：磁通量大,磁通量变化一定大吗? 问题2：磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗? (可以类比速度、速度的变化和加速度) 磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系:磁通量大(小,零)，磁通量的变化率不一定大(小,零);磁通量的变化大(小)，磁通量的变化率不一定大(小). 思考与讨论 比较 『判一判』 (1)在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电流。 (　　) (2)磁通量越大，磁通量的变化量也越大。 (　　) (3)穿过某电路的磁通量变化量越大，产生的感应电动势就越大。 (　　) (4)穿过线圈的磁通量的变化率越大，所产生的感应电动势就越大。 (　　) (5)穿过线圈的磁通量等于零，所产生的感应电动势就一定为零。 (　　) ×　 ×　 ×　 √　 ×　 例1．穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒钟均匀地增加2 Wb，则（ ） A．线圈中的感应电动势