曹婉瑩 法拉第電磁感應(yīng)定律PPT

物理與電子信息學(xué)院20091340003曹婉瑩

法拉第電磁感應(yīng)定律突破：電與磁是有聯(lián)系的！奧斯特（1820）電流磁效應(yīng)英國的法拉第認(rèn)為：

電和磁是一對和諧對稱的自然現(xiàn)象。依據(jù)：磁化和靜電感應(yīng)現(xiàn)象。猜想:磁鐵可以感應(yīng)出電流！信念:一定要轉(zhuǎn)磁為電！

對稱性的思考……1831年8月29日法拉第（英國）

發(fā)拉第線圈：與160年后出現(xiàn)的現(xiàn)代變壓器

出奇的相似，現(xiàn)已成為著名的科學(xué)物。電流計開關(guān)電池組一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象及產(chǎn)生條件思考：問題1：根據(jù)前面所學(xué)，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？問題2：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？實驗：電磁感應(yīng)

問題2：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？問題1：根據(jù)前面所學(xué)知識電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？（1）閉合電路（2）有電源利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：（1）閉合電路（2）磁通量發(fā)生變化二、感應(yīng)電動勢2、感應(yīng)電勢與感應(yīng)電流：感應(yīng)電動勢是形成感應(yīng)電流的必要條件，有感應(yīng)電動勢不一定有感應(yīng)電流（要看電路是閉合），所以有感應(yīng)電流一定存在感應(yīng)電動勢。3、感應(yīng)電動勢的大小跟哪些因素有關(guān)？由于感應(yīng)電動勢是形成感應(yīng)電流的必要條件，而產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：（1）閉合電路（2）磁通量變化1、定義：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應(yīng)電動勢4、思考與討論探討感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化的關(guān)系

1提出問題2猜想既然閉合電路的磁通量發(fā)生改變就能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，那感應(yīng)電動勢大小與磁通量的變化是否有關(guān)呢？感應(yīng)電動勢Ε的大小與磁通量的變化量有關(guān)。也與完成磁通量變化所用的時間有關(guān)，也就是與磁通量變化的快慢有關(guān)（而磁通量變化的快慢可以用磁通量的變化率表示）。

3實驗①實驗1、2當(dāng)時間形同時，磁通量變化越大，感應(yīng)電流就越大。②實驗3、4當(dāng)磁通量變化相同時，所用時間越短，感應(yīng)電流就越大，表明感應(yīng)電動勢越大。

4現(xiàn)象5結(jié)論感應(yīng)電動勢的大小跟磁通量變化和所用時間都有關(guān)。三、法拉第電磁感應(yīng)定律1、內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。2、表達(dá)式：電動勢Ε：伏特（V）磁通量Φ：韋伯(wb)時間T秒（s）若閉合電路是一個n匝線圈，則相當(dāng)n個相同的電源串聯(lián)，且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同，所以整個線圈感應(yīng)電動勢為:

3、△Φ一般可包括三種情況：①回路面積S不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化，則有

②磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，而回路面積S變化，則有

例如圖所示，金屬桿MN和為d，MP間有電阻R，豎直放置在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，另有一根金屬棒AB，長為2d，A端與PQ始終接觸，固定不動，觸棒緊靠MN滑倒，此過程中通過R的電量為多少？（其它電阻不計）。導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢③回路面積與磁感應(yīng)強(qiáng)度B均保持不變，但回路平面在磁場中轉(zhuǎn)動引起磁通量的變化.例如圖所示，邊長為a的正方形閉合線框ABCD在勻強(qiáng)磁場中繞AB邊勻速轉(zhuǎn)動,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,初始時刻線框所在面與磁感線垂直,經(jīng)過t小時轉(zhuǎn)過1200角,求:(1)線框內(nèi)感應(yīng)電動勢在t時間內(nèi)的平均值;(2)轉(zhuǎn)過1200角時,感應(yīng)電動勢的瞬時值。線框面積：S角速度：

四、總結(jié)1、Φ、與

關(guān)系問題1：磁通量大,磁通量變化一定大嗎？問題2：磁通量變化大,磁通量的變化率一定大嗎？磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化無直接關(guān)系。磁通量大(小,零)，磁通量的變化率不一定大(小,零)；

磁通量的變化大(小)，磁通量的變化率不一定大(小)。

(可以類比速度、速度的變化和加速度.)2、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/ΔΤ的意義物理意義與感應(yīng)電動勢的關(guān)系磁通量Φ穿過回路磁感線條數(shù)多少無直接關(guān)系磁通量的變化量ΔΦ穿過回路磁感線變化多少產(chǎn)生感應(yīng)電動勢條件磁通量的變化率ΔΦ∕ΔΤ穿過回路磁感線變化快慢決定感應(yīng)電動勢大小3、電磁感應(yīng)現(xiàn)象與能量守恒電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量是守恒的

法拉第電磁感應(yīng)定律告訴我們:電能的產(chǎn)生一定以消耗其他形式的能量為代價的。五、小結(jié)1知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象及產(chǎn)生條件。2知道決定感應(yīng)電動勢大小的因素。3掌握法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式并解決相關(guān)