高中物理选修3-2教学课件：法拉第电磁感应定律 （共22张ppt）

高中物理选修3-2教学课件：法拉第电磁感应定律 （共22张ppt）

问题1：据前面所学，电路中存在持续 电流的条件是什么？ （1）闭合电路； （2）有电源 问题2：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3：上图线圈中的感应电流方向？ 讨论：试比较甲、乙两电路的异同 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） 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 产生电动势的那部 分导体相当于电源 1、产生条件：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。 只要磁通量变化,电路中就产生感 应电动势; 若电路又闭合,电路中 就有感应电流. 一、感应电动势 2、感应电动势与感应电流： 思考与讨论 感应电动势的大小跟哪些因素有关？ 1插入或拔出磁铁的速度 （快慢） 2插入或拔出磁铁的磁感应 强度 3螺线管线圈的匝数 实验设计： 问题3：实验中电流计指针偏转的原因？ 问题4：电流计指针偏转程度跟感应电动 势的大小有什么关系 电流计偏转是因为有感应电流 指针偏转越大说明感应电动势 越大 请同学们结合问题和器材设计实验 现象1:磁铁拔出快，感应电动势大 实验现象： 现象2:两根磁铁，感应电动势大 现象3:线圈匝数多，感应电动势大 实验分析1： 问题5：实验中条形磁铁从螺线管中拔出 至同一位置，快拔和慢拔两种情况有 什么相同和不同 从条件上看 从结果上看 相同 不同 Φ变化所用时间t 不同 Φ发生了变化 且相等 都产生了I 产生的I大小不等 实验分析2： 问题6：实验中条形磁铁从螺线管中拔出 至同一位置，两根磁铁和一根磁铁两 种情况有什么相同和不同 从条件上看 从结果上看 相同 不同 Φ变化且t相同 都产生了I 产生的I大小不等Φ变化量不同 实验分析3： 问题7：实验中条形磁铁从螺线管中拔出， 线圈匝数多和匝数少的两种情况有什么相 同和不同？ 从条件上看 从结果上看 相同 不同 Φ变化且 、t相同 都产生了I 产生的I大小不等线圈的匝数不同 实验结论： 感应电动势的大小 与磁通量变化量和变化所用时 间t的比值有关（正相关） 与线圈的匝数有关（正相关）  /t称为磁通量的变化率，表 示磁通量变化的快慢 二、法拉第电磁感应定律 1、内容：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． E t   2、表达式： 3、单位 E V Wb t s     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： E n t   4、推论 练习1.关于电磁感应，下述说法中正确的是 A.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B.穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定 为零 C.穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动 势越大 D.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势 越大 答：D注意: 感应电动势E与Φ、△Φ、 △Φ/△t的关系   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 ★ Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 后来磁通量减 开始磁通量 练习2、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 tE    V2 R EI  A2不变！ 不变！ 注意：公式中Δφ取绝对值，不涉及 正负，感应电流的方向另行判断。 练习3、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。 VVt 5.01.0 15.010.0   VtnE 100   AR EI 2 a b × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × G a b v 回路在时间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=BΔS t ΦE   =BLvΔt t tBLv   BLv （V是相对于磁场的速度） 三、导体切割磁感线时的感应电动势 如图所示闭合线框一部分导体ab长l,处于 匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀 速切割磁感线，求产生感应电动势的大小。 练习4：如图所示，在磁感应强度B = 0.5 T的 匀强磁场中，让导体PQ在U型导轨上以速度 v = 10 m/s向右匀速滑动，两导轨间距离l = 0.8 m ，则产生的感应电动势的大小和电阻的电流方 向分别为 （ ） A．4 V，由a向d B．0.4 V，由d向a C．4 V，由d向a D．0.4 V，由a向d R P Q v0 B a d b c A 小结： 1.产生感应电动势的条件 2.感应电动势的大小:   E n t E = B L V 一、知识： 二、方法： 实验研究：控制变量法