上课4.4法拉第电磁感应定律(人教版选修3-2)讲课.ppt

* 22 4　法拉第电磁感应定律 1.产生感应电流的条件：穿过_____电路的磁通量发生_____。 2.磁通量发生变化的方式： （1）当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ=_______。 （2）当B变化，S不变时，ΔΦ=_______。 （3）B和S同时变化，则ΔΦ=_______，但ΔΦ≠ΔB·ΔS。 3.电路中存在持续电流的条件： （1）电路_____。 （2）电路中有_____。 闭合 变化 B·ΔS ΔB·S Φ2-Φ1 闭合 电源 一、电磁感应定律 1.感应电动势： （1）感应电动势：在_________现象中产生的电动势。 （2）电源：产生感应电动势的那部分导体相当于_____。 （3）在电磁感应现象中，只要闭合回路中有感应电流，这个回路就一定有___________；回路断开时，虽然没有感应电流，但___________依然存在。 电磁感应 电源 感应电动势 感应电动势 N S G 自主探究 感应电动势的大小跟哪些因素有关？ 在图甲中，导线切割磁感线运动的速度越快、磁场越强，产生的感应电流越大；在图乙中，条形磁铁的磁场越强、插入的速度越快，产生的感应电流越大．试分析感应电动势大小与什么有关？ 分析：磁场越强、导线切割磁感线运动越快、磁铁插入的速度越快，本质上都是回路中磁通量变化越快，感应电流越大，说明感应电动势越大。（而磁通量变化的快慢可以用磁通量的变化率表示.） 即磁通量的变化率越大，感应电动势越大，变化率越小，感应电动势越小． 2.法拉第电磁感应定律： （1）内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的_______成正比。 变化率 N S G （2）表达式：E=____ （单匝线圈）； E=______ （n匝线圈）。 法拉第电磁感应定律表达式的推导过程？ 二、导体切割磁感线时的感应电动势 1.垂直切割：导体棒垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直 时，如图甲，E=____。 2.不垂直切割：导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图乙，则E=____=_________。 Blv Blv1 Blvsinθ E表达式的推导过程........... × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × G a b v l 甲 N M 问题：公式 ① 与公式 ② 的区别和联系？ 1、一般来说， ①求出的是平均感应电动势， E和某段时间或者某个过程对应; ②求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻或者某个位置对应。 区别： 2、①求出的是整个回路的感应电动势 回路中感应电动势为零时，但是回路中某段导体的感应电动势不一定为零。 v a b c d L 1、公式①中的时间趋近于0时， E就为瞬时感应电动势 2、公式②中v若代表平均速度， 则求出的E就为平均感应电动势。 联系： 问题：公式 ① 与公式 ② 的区别和联系？ 三、反电动势 1.定义：电动机转动时，由于切割磁感线，线圈中产生的_____电源电动势作用的感应电动势。 2.作用：_____线圈的转动。 阻碍 削弱 V 此电动势阻碍电路中原来的电流. 故称之为反电动势 N S 电动机 安培力方向 转动速度方向 【思考辨析】 1.判断正误： （1）在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电 流。（　　） （2）磁通量越大，磁通量的变化量也越大。（　　） （3）穿过某电路的磁通量变化量越大，产生的感应电动势就越大。（　　） （4）闭合电路置于磁场中，当磁感应强度很大时，感应电 动势可能为零；当磁感应强度为零时，感应电动势可能很 大。（　　） （5）只要穿过线圈的磁通量变化，就产生反电动势。（　　） × × × × √ × 提示：（1）×。不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电动势；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。 （2）×。Φ与ΔΦ的大小没有直接关系。穿过一个平面的磁通量大，磁通量的变化量不一定大。 （3）×。感应电动势的大小取决于磁通量的变化率，而与Φ、ΔΦ的大小没有必然的联系。 （4）√。根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小取决于磁通量的变化率而不是磁通量的大小，所以上述两种情况均有可能。 （5）×。反电动势是与电源电动势相反的电动势，其作用是削弱电源的电动势。产生反电动势的前提是必须有电源存在。 2.问题思考： （1）导体棒运动速度越大，产生的感应电动势越大吗？ 提示：导体棒切割磁感线时，产生的感应电动势的大小与垂