法拉第電磁感應(yīng)定律講解4

1、4.4 4.4 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律復(fù)習(xí)提問(wèn)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？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）.閉合回路閉合回路（2）.磁通量發(fā)生變化磁通量發(fā)生變化2、恒定電流中，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？恒定電流中，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？ （1）.電路閉合電路閉合（2）.電源提供電動(dòng)勢(shì)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？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)題問(wèn)題1：既

2、然會(huì)判定感應(yīng)電流的方向，那么，怎樣確定感應(yīng)電流：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？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)題問(wèn)題2：如圖所示，在螺線管中插入一個(gè)條形磁鐵，問(wèn)：如圖所示，在螺線管中插入一個(gè)條形磁鐵，問(wèn) 、在條形磁鐵向下插入螺線管的過(guò)程中、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電路中是否都有電流? 為什么為什么? 、有感應(yīng)電流、有感應(yīng)電流,是誰(shuí)充當(dāng)電源是誰(shuí)充當(dāng)電源? 、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)？、若圖中電路是斷開(kāi)的，有無(wú)感應(yīng)電流電流？有無(wú)感

3、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)。 bG E r R a b v L S N G v a b a b R E r a b G E r 1.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)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)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，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

4、一定存看電路是否閉合），有感應(yīng)電流一定存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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)？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)？（學(xué)生猜測(cè)）（2）探究要求： 、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。 、迅速和緩慢移動(dòng)導(dǎo)體棒，記錄表針的最大擺幅。 、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： 問(wèn)題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

5、什么相同和不同？ 變化變化產(chǎn)生產(chǎn)生E E產(chǎn)生產(chǎn)生I I 知：知：由由rREI 總電阻一定時(shí)，總電阻一定時(shí)，E E越大越大，I I越大，越大，指針偏轉(zhuǎn)越大指針偏轉(zhuǎn)越大。 變化的快慢不同變化的快慢不同 都發(fā)生了變化都發(fā)生了變化問(wèn)題問(wèn)題1 1：在實(shí)驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因：在實(shí)驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？是什么？問(wèn)題問(wèn)題2 2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動(dòng)：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？勢(shì)的大小有什么關(guān)系？實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)分析:問(wèn)題問(wèn)題3 3：該實(shí)驗(yàn)中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，：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？快插入和慢插入有什么相

6、同和不同？ 從條件上看從條件上看從結(jié)果上看從結(jié)果上看相同相同不同不同都產(chǎn)生了都產(chǎn)生了I I產(chǎn)生的產(chǎn)生的I I大小不等大小不等當(dāng)磁通量變化相同時(shí)當(dāng)磁通量變化相同時(shí),所用時(shí)間越短所用時(shí)間越短,感應(yīng)電感應(yīng)電流就越大流就越大,表明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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)有關(guān)，即與磁通量的變化率有關(guān).分析與論證分析與論證結(jié)論結(jié)論磁通量的變化率磁通量的變化率t t區(qū)別區(qū)別:磁通量磁通量、磁通量變化磁通量變化、t 磁通量：磁通量： 表示穿過(guò)某一面積的磁感線的條數(shù)表示穿過(guò)某一面積的磁感線的條數(shù)磁通量變化：磁通量

7、變化：=21磁通量變化率：磁通量變化率：磁通量的變化率磁通量的變化率t t 1 1、內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這、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一電路的磁通量變化率/ / t t成正比成正比二、法拉第電磁感應(yīng)定律二、法拉第電磁感應(yīng)定律：2 2、數(shù)學(xué)表達(dá)式、數(shù)學(xué)表達(dá)式（國(guó)際單位時(shí)）（國(guó)際單位時(shí)） 若有若有n n匝線圈，則相當(dāng)于有匝線圈，則相當(dāng)于有n n個(gè)電源串個(gè)電源串聯(lián)，總電動(dòng)勢(shì)為：聯(lián)，總電動(dòng)勢(shì)為：Ent注意：公式中注意：公式中應(yīng)取絕對(duì)值應(yīng)取絕對(duì)值, ,不涉及正負(fù)不涉及正負(fù). .tEtEbWs=V三、導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算三、導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)

8、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算 例題例題1：如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體abab處于勻強(qiáng)磁處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌寬為，磁感應(yīng)強(qiáng)度是場(chǎng)中，導(dǎo)軌寬為，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B B，abab以速度以速度v v勻速勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì). .解：回路在時(shí)間解：回路在時(shí)間tt內(nèi)增大內(nèi)增大的面積為：的面積為： S=LvtS=Lvt產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：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穿過(guò)回路的磁通量的變化為：為：=BS=BStE =BLvt=BLvtttBLv BLv （V V是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度）是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度）abE=BLV (B,L,V兩兩垂直兩兩垂直

9、) Gabvomv vB BV V1 1=Vsin=Vsin V V2 2=Vcos=Vcos 若導(dǎo)體斜切磁感線若導(dǎo)體斜切磁感線 sinBLvBLvE1（為為v v與與B B夾角）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）（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：說(shuō)明：1 1、導(dǎo)線的長(zhǎng)度、導(dǎo)線的長(zhǎng)度L L應(yīng)為有效長(zhǎng)度應(yīng)為有效長(zhǎng)度2 2、導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向和磁感線平行時(shí)，、導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向和磁感線平行時(shí)，E=0E=03 3、速度、速度V V為平均值（瞬時(shí)值），為平均值（瞬時(shí)值），E E就為平均就為平均值（瞬時(shí)值）值（瞬時(shí)值）P=w/t一般表達(dá)式一般表達(dá)式 對(duì)應(yīng)一段

10、時(shí)間對(duì)應(yīng)一段時(shí)間求平均值求平均值E=/t一般表達(dá)式一般表達(dá)式 對(duì)應(yīng)一段時(shí)間對(duì)應(yīng)一段時(shí)間求平均值求平均值P=FV導(dǎo)出式導(dǎo)出式對(duì)應(yīng)瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)平均速度對(duì)應(yīng)平均速度求瞬時(shí)值求瞬時(shí)值求平均值求平均值E=BLV導(dǎo)出式導(dǎo)出式對(duì)應(yīng)瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)平均速度對(duì)應(yīng)平均速度求瞬時(shí)值求瞬時(shí)值求平均值求平均值公式的比較公式的比較例題例題1.1.下列說(shuō)法正確的是（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)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 一定越大一定越大 B.線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一 定越大定越大

11、 C.線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)一定越大勢(shì)一定越大 D.線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)越大勢(shì)越大D例題例題2.2. 一個(gè)匝數(shù)為一個(gè)匝數(shù)為100100、面積為、面積為10 cm10 cm2 2的的線圈垂直磁場(chǎng)放置，在線圈垂直磁場(chǎng)放置，在0.5 s0.5 s內(nèi)穿過(guò)它的內(nèi)穿過(guò)它的磁場(chǎng)從磁場(chǎng)從1 T1 T增加到增加到9 T9 T。求線圈中的感應(yīng)電。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。動(dòng)勢(shì)。 解：由電磁感應(yīng)定律可得解：由電磁感應(yīng)定律可得E=nE=n/ /t t 由由 聯(lián)立可得聯(lián)立可得E=n E=n / /t t 代入數(shù)值可得代入數(shù)值可得小結(jié)：小結(jié)：1.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件2.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小: Ent E = B L V 練習(xí)、在磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)練習(xí)、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)面積為中，垂直磁場(chǎng)放置一個(gè)面積為0.1 m0.1 m2 2的圓的