選修32第四章第四節(jié)法拉第電磁感應定律

第四章電磁感應第四節(jié)法拉第電磁感應定律情境導入感應電流產(chǎn)生條件：只要穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導體回路就有感應電流。楞次定律：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。右手定則：伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向。問題導入既然一個閉合導體回路中存在了感應電流，那么就一定有電動勢。感應電動勢：在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應電動勢。產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源。感應電動勢的大小跟哪些因素有關(guān)呢？生成展示紐曼、韋伯在對理論和實驗資料進行嚴格分析后，于1845年和1846年先后提出：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。公式:后人將之稱為法拉第電磁感應定律！在國際單位制中，電動勢的單位是伏特、磁通量的單位是韋伯、時間的單位是秒。磁通量的變化量ΔΦ應取絕對值！質(zhì)疑互動感應電動勢的大小與線圈匝數(shù)有關(guān)嗎？公式:n匝線圈可以看成n個單匝線圈串聯(lián)而成。對n匝線圈中的感應電動勢：注意：1磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率三者均與線圈匝數(shù)無關(guān)。2此公式所求的感應電動勢為整個閉合電路的感應電動勢，而不是回路中某部分導體兩端的電動勢。生成展示不同情況下計算感應電動勢：1磁感應強度變化，穿過面積不變。2穿過面積變化，磁感應強度不變。3磁感應強度變化，穿過的面積也變化。質(zhì)疑互動例：有一個1000匝的線圈，，求線圈中的感應電動勢。如果線圈的電阻是10Ω，把一個電阻為990Ω的電熱器連接在它的兩端，通過電熱器的電流是多大？質(zhì)疑互動例：把矩形線框ABCD放在磁感應強度為B的勻強磁場中，線框平面跟磁感線垂直。設線框可動部分CD的長度為l，它以速度v向右運動，求閉合回路中的感應電動勢是多少？BACD生成展示導體棒切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢：公式:注意：1正交性：本式要求B、l、v是三者相互垂直。2相對性：式中的v為導體和磁場間的相對速度。3有效性：l應為導線在切割磁感線時的有效長度。若B與v的方向不垂直，如何求導體棒切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢？質(zhì)疑互動例：把矩形線框ABCD傾斜放在磁感應強度為B的勻強磁場中，線框平面跟磁感線夾角為θ。設線框可動部分CD的長度為l，它以速度v沿線框向上運動，求閉合回路中的感應電動勢是多少？BACD生成展示公式:注意：這兩個表達式均是指的導體棒平動切割磁感線的情況。當B與v的方向不垂直時，導體棒切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢：如何求導體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢？質(zhì)疑互動例：長為l的導體棒AB繞B端在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，磁感應強度為B，AB棒所產(chǎn)生的感應電動勢大小是多少？BA質(zhì)疑互動例：矩形線圈在勻強磁場中繞AB軸轉(zhuǎn)動時，線圈中的感應電動勢是否變化？設線圈的兩個邊長分別是L1和L2，轉(zhuǎn)動時的角速度是ω，磁場的磁感應強度為B。試求：在圖示位置時，線圈中的感應電動勢是多少？BAL1L2公式區(qū)別研究對象整個閉合回路回路中做切割磁感線運動的那部分導體適用范圍各種電磁感應現(xiàn)象只適用于導體切割磁感線運動的情況計算結(jié)果Δt內(nèi)的平均感應電動勢某一時刻的瞬時感應電動勢聯(lián)系