法拉第电磁感应定律上课用.ppt

如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻不计,在M和P之间接有R=3.0Ω的定值电阻,导体棒长ab=0.5m,其电阻为r=1.0Ω,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.4T.现使ab以v=10m／s的速度向右做匀速运动. (1)ab中的电流多大? ab两点间的电压多大? (2)维持ab做匀速运动的外力多大? (3)ab向右运动1m的过程中, 外力做的功是多少?电路中产生的热量是多少? R B r P M N a Q b v WF=0.1J I=0.5A F=0.1N Q=0.1J U=1.5V 例与练5 电磁感应现象中的电路问题 (1)明确哪部分导体或电路产生感应电动势，该导体或电路就是电源，其他部分是外电路． (2)用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小 (3)画等效电路图．分清内外电路，画出等效电路图是解决此类问题的关键． (4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解． 练习、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆环的电阻为细金属圆环电阻的一半。磁场垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应随时间均匀变化时，在粗环里产生的感应电动势为E，则ab两点间的电势差为（ ） A．E/2 B．E/3 C．2E/3 D．E 1.3《法拉第电磁感应定律》 （1）闭合电路 利用磁场产生电流的现象 问题1：什么叫电磁感应现象？ 问题2：产生感应电流的条件是什么？ （2）闭合回路磁通量变化 思考: 试从本质上比较甲、乙两电路的异同 乙 甲 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） 产生电动势的那部分导体相当于电源 1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势（E）. 闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有感应电动势. 一、感应电动势 产生感应电动势的那部分导体相当于电源. v 2、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。 (结合高中物理课件全集3) 3.感应电动势与感应电流: 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． 思考与讨论 感应电动势的大小跟哪些因素有关？ Φ变化 产生E 产生I 总电阻一定时，E越大，I越大，指针偏转越大。 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？ 实验分析: 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：在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同？ 实验一: 实验二： 实验三： Φ变化的快慢不同 Φ都发生了变化，变化量相同 实验分析: 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 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 二、法拉第电磁感应定律 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。 1.内容: 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。 2.公式: n为线圈的匝数 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． 问题1：磁通量大,磁通量变化一定大吗? 问题2：磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗? (可以类比速度、速度的变化和加速度.) 思考与讨论 ? 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 无直接关系 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 2、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 即时应用(即时突破，小试牛刀) 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