《法拉第電磁感應(yīng)定律》.ppt
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復(fù)習(xí)提問(wèn)1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么?,(1)閉合回路(2)磁通量發(fā)生變化,2、電路中存在持續(xù)電流的條件是什么?,(1)電路閉合(2)電源提供電動(dòng)勢(shì),3、在發(fā)生電磁感應(yīng)的情況下,用什么方法可以判定感應(yīng)電流的方向?,,由楞次定律或右手定則判斷感應(yīng)電流的方向,新課提問(wèn),問(wèn)題1:既然會(huì)判定感應(yīng)電流的方向,那么,怎樣確定感應(yīng)電流的強(qiáng)弱呢?,既然有感應(yīng)電流,那么就一定存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).只要能確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,根據(jù)歐姆定律就可以確定感應(yīng)電流了.,問(wèn)題2:如圖所示,在螺線管中插入一個(gè)條形磁鐵,問(wèn)①、在條形磁鐵向下插入螺線管的過(guò)程中,電路中是否都有電流?為什么?②、有感應(yīng)電流,是誰(shuí)充當(dāng)電源?③、若圖中電路是斷開(kāi)的,有無(wú)感應(yīng)電流電流?有無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?,有,因磁通量有變化.,由恒定電流中學(xué)習(xí)可知,對(duì)比可知左圖中的虛線框部分相當(dāng)于電源。,電路斷開(kāi),肯定無(wú)電流,但有電動(dòng)勢(shì)。,,1.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源.,3.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流:,,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)?,一、探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的影響因素,(1)探究目的:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小跟什么因素有關(guān)?(2)探究要求:①、將條形磁鐵迅速和緩慢的插入拔出螺線管,記錄表針的最大擺幅。②、迅速和緩慢移動(dòng)導(dǎo)體棒,記錄表針的最大擺幅。③、迅速和緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,迅速和緩慢的插入拔出螺線管,分別記錄表針的最大擺幅;(3)、探究問(wèn)題:?jiǎn)栴}1、在實(shí)驗(yàn)中,電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么?問(wèn)題2:電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小有什么關(guān)系?問(wèn)題3:在實(shí)驗(yàn)中,快速和慢速效果有什么相同和不同?,Φ變化,產(chǎn)生E,產(chǎn)生I,,,,總電阻一定時(shí),E越大,I越大,指針偏轉(zhuǎn)越大。,Φ變化的快慢不同,Φ都發(fā)生了變化,問(wèn)題3:該實(shí)驗(yàn)中,將條形磁鐵從同一高度插入線圈中,快插入和慢插入有什么相同和不同?,都產(chǎn)生了I,產(chǎn)生的I大小不等,,當(dāng)磁通量變化相同時(shí),所用時(shí)間越短,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和所用時(shí)間都有關(guān),即與磁通量的變化率有關(guān).,分析與論證,結(jié)論,磁通量的變化率,區(qū)別:,磁通量φ、磁通量變化ΔΦ、,磁通量:φ表示穿過(guò)某一面積的磁感線的條數(shù),磁通量變化:△φ=φ2—φ1,磁通量變化率:,磁通量的變化率,1、內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通量變化率△Φ/△t成正比.,二、法拉第電磁感應(yīng)定律:,2、數(shù)學(xué)表達(dá)式,(國(guó)際單位時(shí)),注意:公式中Δφ應(yīng)取絕對(duì)值,不涉及正負(fù).,,,,若有n匝線圈,則相當(dāng)于有n個(gè)電源串聯(lián),總電動(dòng)勢(shì)為:,三、導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算,例題1:如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌寬為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度是B,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).,解: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(guò)回路的磁通量的變化為:,ΔΦ=BΔS,=BLvΔt,(V是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度),E=BLV(B,L,V兩兩垂直),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(shuō)明:,1、導(dǎo)線的長(zhǎng)度L應(yīng)為有效長(zhǎng)度,2、導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向和磁感線平行時(shí),E=0,3、速度V為平均值(瞬時(shí)值),E就為平均值(瞬時(shí)值),例題1.下列說(shuō)法正確的是()A.線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大B.線圈中的磁通量越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一越大C.線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D.線圈中磁通量變化得越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大,D,例題2.,一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場(chǎng)放置,在0.5s內(nèi)穿過(guò)它的磁場(chǎng)從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。解:由電磁感應(yīng)定律可得E=nΔΦ/Δt①ΔΦ=ΔBS②由①②聯(lián)立可得E=nΔBS/Δt代入數(shù)值可得E=1.6V,四、反電動(dòng)勢(shì),1、定義:電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總要削弱電源產(chǎn)生的電流,1、反電動(dòng)勢(shì)總是要阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)線圈要維持轉(zhuǎn)動(dòng),電源就要向電動(dòng)機(jī)提供電能.電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能.,說(shuō)明:,2、電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),就沒(méi)有反電動(dòng)勢(shì),線圈中電流會(huì)很大,電動(dòng)機(jī)會(huì)燒毀,要立即切斷電源,進(jìn)行檢查.,(機(jī)械阻力大、電壓低),.,一、感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如何判斷正、負(fù)極,二、法拉第電磁感應(yīng)定律,1、定義式:,2、推論:,三、反電動(dòng)勢(shì),線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總要削弱電源產(chǎn)生的電流,小結(jié):,,練習(xí)1、在磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中,垂直磁場(chǎng)放置一個(gè)面積為0.1m2的圓環(huán)。在0.2s內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由0增大到0.3特,求圓環(huán)中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。,解:已知Δt=0.2sn=1原磁通量Φ1=B1S=0現(xiàn)磁通量Φ2=B2S=0.03WbΔΦ=Φ2-Φ1=0.03Wb由電磁感應(yīng)定律可得E=nΔΦ/Δt代如數(shù)值可得E=0.15V,,練習(xí)2.一個(gè)矩形線圈,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞一個(gè)固定軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)線圈處于如圖所示位置時(shí),它的A.磁通量最大,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.磁通量最小,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.磁通量最大,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D.磁通量最小,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,√,3、如圖,有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=1.010-3T,在垂直磁場(chǎng)的平面內(nèi),有一金屬棒AO,繞平行于磁場(chǎng)的O軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),已知棒長(zhǎng)L=0.20m,角速度ω=20rad/s,求:棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有多大?,,4、如圖,將一條形磁鐵插入某一閉合線圈,第一次用0.05s,第二次用0.1s。試求:(1)兩次線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比?(2)兩次線圈中電流之比?(3)兩次通過(guò)線圈電荷量之比?(4)兩次在R中產(chǎn)生熱量之比?,課后思考題,求下面圖示情況下,a、b、c三段導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各為多大?,,,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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