【文档说明】高中选修第二册物理《2 法拉第电磁感应定律》PPT课件2-统编人教版.ppt,共(18)页,571.500 KB,由小喜鸽上传
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2022/12/144.4法拉第电磁感应定律2022/12/14【复习提问】●在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么?(1)闭合回路(2)磁通量发生变化●恒定电流中,电路中存在持续电流的条件是什么?(1)电
路闭合(2)电源提供电动势●在发生电磁感应的情况下,用什么方法可以判定感应电流的方向?由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向.2022/12/14【新课提问】问题1:既然会判定感应电流的方向,那么,怎样确定感应电流的强弱呢?既然有感应电流,那么就一定存在感应电动势.只要能确定感应电动势
的大小,根据欧姆定律就可以确定感应电流了.问题2:如图所示,在螺线管中插入一个条形磁铁,问①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,电路中是否都有电流?为什么?②、有感应电流,是谁充当电源?③、若图中电路是断开的,有无感应电流?有无感应电动势?有,因磁通量有变化.由恒定电流中学习可知,
对比可知左图中的虚线框部分相当于电源。电路断开,肯定无电流,但有电动势。vLSNGvababRErabGEr2022/12/14RabvLSNGvababRErabGEr●在电磁感应现象中产生的电动势称感应电动势●产生感应电动势的那部分导体相当于电源.2022/12
/14●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.2022/12/14思考与讨论●感应电动势的大小跟哪些因素有关?2022/12/14探
究感应电动势大小的影响因素(1)探究目的:感应电动势大小跟什么因素有关?(学生猜测)(2)探究要求:•①、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管,记录表针的最大摆幅。•②、迅速和缓慢移动导体棒,记录表针的最大摆幅。•③、迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片,迅速和缓
慢的插入拔出螺线管•分别记录表针的最大摆幅;(3)、探究问题:•问题1、在实验中,电流表指针偏转原因是什么?•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?•问题3:在实验中,快速和慢速效果有什么相同和不同?202
2/12/14Φ变化产生E产生I知:由rREI总电阻一定时,E越大,I越大,指针偏转越大。Φ变化的快慢不同Φ都发生了变化问题1:在实验中,电流表指针偏转原因是什么?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?问题3:该实验中,将条形磁铁从同一高度插入线圈中,快插入
和慢插入有什么相同和不同?从条件上看从结果上看相同不同都产生了I产生的I大小不等2022/12/14当磁通量变化相同时,所用时间越短,感应电流就越大,表明感应电动势越大.感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时
间都有关,即与磁通量的变化率有关.分析与论证结论磁通量的变化率ΔφΔt2022/12/14区别:磁通量φ、磁通量变化ΔΦ、磁通量:φ表示穿过某一面积的磁感线的条数磁通量变化:△φ=φ2—φ1磁通量变化率:磁通量的变化率ΔφΔttDFD2022/12/141、
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.【法拉第电磁感应定律】2、数学表达式(国际单位时)若有n匝线圈,则相当于有n个电源串联,总电动势为:DFDEnt注意:公式中Δφ应取绝对值,不涉及正负.tEDDFtEDDF
bWs=V2022/12/14【导体做切割磁感线运动感应电动势计算】例题1:如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中,导轨宽为L,磁感应强度是B,ab以速度v匀速切割磁感线,求产生的感应电动势.解:回路在时间Δ
t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=BΔStΦEDD=BLvΔtttBLvDDBLv(V是相对于磁场的速度)a’b’E=BLV(B,L,V两两垂直)××××××××××××××××××××××××Gabvom2022/12/14θv
BV1=VsinθV2=Vcosθ若导体斜切磁感线sinBLvBLvE1(θ为v与B夹角)(若导线运动方向与导线本身垂直,但跟磁感强度方向有夹角)说明:1、导线的长度L应为有效长度2、导线运动方向和磁感线平行时,E=03、速度V为平均值(瞬时值),E就为平均值(瞬时值
)2022/12/14P=w/t一般表达式对应一段时间求平均值E=nΔΦ/Δt一般表达式对应一段时间求平均值P=FV导出式对应瞬时速度对应平均速度求瞬时值求平均值E=nBLV导出式对应瞬时速度对应平均速度求瞬时值求平均值公式的比较2022/12/14•例题1.下
列说法正确的是()•A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大•B.线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大•C.线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大•D.线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大D202
2/12/14例题2.•一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置,在0.5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。•解:由电磁感应定律可得E=nΔΦ/Δt①•ΔΦ=ΔB×S②•由①②联立
可得E=nΔB×S/Δt•代入数值可得E=1.6V2022/12/14小结:1.产生感应电动势的条件2.感应电动势的大小:DFDEntE=BLV2022/12/14练习1、在磁感应强度随时间变化的磁场中,垂直磁场放置一个面积为0.1m2的圆环。在0
.2s内磁场的磁感应强度由0增大到0.3特,求圆环中的平均感应电动势。解:已知Δt=0.2sn=1原磁通量Φ1=B1S=0现磁通量Φ2=B2S=0.03WbΔΦ=Φ2-Φ1=0.03Wb由电磁感应定律
可得E=nΔΦ/Δt代入数值可得E=0.15V