法拉第電磁感應(yīng)定律 課件

法拉第電磁感應(yīng)定律亞洲最大的風(fēng)力發(fā)電站新疆風(fēng)力發(fā)電站問題1：據(jù)前面所學(xué)，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？問題2：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？（1）閉合電路；（2）有電源產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：（1）閉合電路；（2）磁通量變化。利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象復(fù)習(xí)回顧

試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同乙甲相同點(diǎn)：兩電路都是閉合的，有電流不同點(diǎn)：甲中有電池（電源）乙中有螺線管（相當(dāng)于電源）思考有電源就有電動(dòng)勢(shì)

1.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源.一.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流的關(guān)系：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是形成感應(yīng)電流的必要條件，有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定存在感應(yīng)電流（要看電路是否閉合），有感應(yīng)電流一定存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．思考與討論感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟哪些因素有關(guān)？

實(shí)驗(yàn)1：導(dǎo)線切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的速度越快、磁體的磁場越強(qiáng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大實(shí)驗(yàn)2：向線圈插入條形磁鐵，磁鐵的磁場越強(qiáng)、插入的速度越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流就越大1、當(dāng)時(shí)間△t相同時(shí),磁通量變化△φ越大,感應(yīng)電流就越大,表明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。2、當(dāng)磁通量變化△φ相同時(shí),所用時(shí)間△t越短,感應(yīng)電流就越大,表明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁通量變化△φ和所用時(shí)間△t都有關(guān).由此可知結(jié)論大量實(shí)驗(yàn)表明：

1.內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。二、法拉第電磁感應(yīng)定律2.表達(dá)式注意：公式中Δφ應(yīng)取絕對(duì)值，不涉及正負(fù)，感應(yīng)電流的方向另行判斷。物理量都取國際單位弄清：1、磁通量大，磁通量變化一定大嗎？2、磁通量變化大，磁通量的變化率一定大嗎？（可以類比速度、速度的變化和加速度。）

磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化不同。磁通量為零，磁通量的變化率不一定為零;磁通量的變化大，磁通量的變化率也不一定大。

若閉合電路是一個(gè)n匝線圈，則相當(dāng)于n個(gè)相同的電源串聯(lián)，且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同，所以整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

實(shí)際工作中,為了獲得較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),常常采用幾百匝甚至幾千匝的線圈1、有一個(gè)50匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

2、一個(gè)100匝的線圈，在0.5s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。3、一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置，在0.5s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。25V16V1.6VΦ/10-2Wbt/sABD0120.14、單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則：()A、線圈中0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B、線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C、線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D、線圈中0到D時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4VABD三、導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng)5、如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，長為L的導(dǎo)體棒ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ab×

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××Gabv分析：回路在時(shí)間Δt內(nèi)增大的面積為：ΔS=LvΔt產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：穿過回路的磁通量的變化為：ΔΦ=BΔS=BLvΔt（V是相對(duì)于磁場的速度）θvBV1=VsinθV2=Vcosθ若導(dǎo)體斜切磁感線（θ為v與B夾角）

（若導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直，但跟磁感強(qiáng)度方向有夾角）說明：1、導(dǎo)線的長度L應(yīng)為有效長度2、導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向和磁感線平行時(shí)，E=03、速度V為平均值（瞬時(shí)值），E就為平均值（瞬時(shí)值）例1：如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為B，長為L的金屬棒ab在垂直于B的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，速度v與L成θ角，求金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。abθvE=BLVsinθ練習(xí)：半徑為R的半圓形導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場B中，以速度V向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，E=？×

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×ＶＯRE=2BRV問題：公式①與公式②的區(qū)別和聯(lián)系？

1、一般來說，①求出的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E和某段時(shí)間或者某個(gè)過程對(duì)應(yīng)，而②求出的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E和某個(gè)時(shí)刻或者某個(gè)位置對(duì)應(yīng)。

2、①求出的是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而不是回路中某部分導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)?；芈分懈袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)為零時(shí)，但是回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定為零。如右圖。vabcdLL區(qū)別：1、公式①中的時(shí)間趨近于0時(shí)，E就為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2、公式②中v若代表平均速度，則求出的E就為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。聯(lián)系：例2、如下圖所示，長為L的銅桿OA以O(shè)為軸在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求桿OA兩端的電勢(shì)差。ωAOA'例題3、在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,有一個(gè)匝數(shù)為n的矩形線圈,邊長ab=L1,bc=L2線圈繞中心軸OO'以角速度ω由圖示位置逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。試求:(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;(2)線圈轉(zhuǎn)過1/4周的過程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。(3)設(shè)線圈的總電阻為R，線圈轉(zhuǎn)過1/4周的過程中通過某一截面的電量。cBdOO'abω(1)（2）（3）1、電動(dòng)機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)？電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)削弱了電源的電流，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為反電動(dòng)勢(shì)。反電動(dòng)勢(shì)的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動(dòng)就必須向電動(dòng)機(jī)提供電能，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。2、如果電動(dòng)機(jī)因機(jī)械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)發(fā)生什么情況？這時(shí)應(yīng)采取什么措施？電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)就沒有了反電動(dòng)勢(shì)，線圈電阻一般都很小，線圈中電流會(huì)很大，電動(dòng)機(jī)可能會(huì)燒毀。這時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，進(jìn)行檢查。四、反電動(dòng)勢(shì)五．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量是守恒的法拉第電磁感應(yīng)定律告訴我們:電能的產(chǎn)生一定以消耗其他形式的能量為代價(jià)的.

今天,我們使用的電能從各種形式的能轉(zhuǎn)化而來:水力發(fā)電,風(fēng)力發(fā)電,火力發(fā)電……新西蘭地?zé)岚l(fā)電站課堂練習(xí)和課外作業(yè)課堂練習(xí)和課外作業(yè)課堂練習(xí)：P54問題與練習(xí)1、2、4課外作業(yè)：P54

問題與練習(xí)3、5課堂練習(xí)和課外作業(yè)課外作業(yè)：P54

問題與練習(xí)3、5

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