感應電動勢電磁感應定律

關于感應電動勢電磁感應定律第1頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月復習回顧：1、在電磁感應現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應電流的條件是什么？2、在電磁感應現(xiàn)象中，磁通量的變化的方式有哪些？閉合電路中的磁通量發(fā)生變化第2頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月由于閉合回路中的面積變化引起磁通量變化ΔΦ=

Φ2-Φ1=BΔS第3頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月由于閉合回路中的磁感應強度變化引起磁通量變化ΔΦ=Φ2-Φ1=ΔBS第4頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月電路中產(chǎn)生持續(xù)電流的條件是什么？（1）電路閉合（2）有電源第5頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月

存在感應電流必然存在對應的電動勢；物理學中，我們把在電磁感應現(xiàn)象中，產(chǎn)生的電動勢叫做感應電動勢。等效產(chǎn)生感應電動勢的這部分導體相當于電源第6頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月問題當開關斷開后，電路中是否有電流呢？電源兩端有電壓嗎？電源的電動勢還存在嗎？第7頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月問題當導線斷開后，電路中是否還有電流呢？線圈內(nèi)的感應電動勢還存在嗎？第8頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月總結：

感應電動勢的有無，完全取決于穿過閉合電路中的磁通量是否發(fā)生變化，與電路的通斷，電路的組成是無關的。第9頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月探究項目：影響感應電動勢大小的因素問題我們怎樣能夠感知到感應電動勢的大?。侩娏饔嬈D的角度第10頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月探究項目：影響感應電動勢大小的因素問題

電流計指針的偏轉角度與感應電動勢的大小有什么關系呢？等效第11頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月探究項目：影響感應電動勢大小的因素

器材：

猜想：可能與什么因素有關探究過程：第12頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月模擬實驗一一根磁鐵慢速插入ＮＮ一根磁鐵快速插入第13頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月分析歸納：從條件上看從結果上看相同

不同感應電動勢大小不同磁通量變化量△Φ相同都產(chǎn)生感應電流I磁鐵插入的快慢不同△T感應電流I大小不同第14頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月ＮＮＮ模擬實驗二一根磁鐵快速插入兩根磁鐵快速插入第15頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月分析歸納：從條件上看從結果上看相同

不同感應電動勢大小不同磁通量變化量△Φ不同都產(chǎn)生感應電流I磁鐵的快慢相同感應電流I大小不同第16頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月定性結論：感應電動勢大小與磁通量變化的快慢有關感應電動勢大小與磁通量變化的快慢有關磁通量變化率第17頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月法拉第電磁感應定律

電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率成正比。1、內(nèi)容：2、公式：即（單位為伏、韋伯、秒則

k=1）注意：公式中Δφ取絕對值，不涉及正負，感應電流的方向判斷。右手定則或楞次定律第18頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月當閉合電路中的線圈匝數(shù)是1匝時，感應電動勢大小的表達式第19頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月思考：

當閉合電路中的線圈匝數(shù)是n時，感應電動勢大小的表達式該怎么寫呢？第20頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月思考：穿過線圈內(nèi)的磁通量Φ一樣嗎？1匝線圈n匝線圈穿過線圈內(nèi)的磁通量Φ一樣第21頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月思考：

當閉合電路中的線圈匝數(shù)是n時，感應電動勢大小的表達式該怎么寫呢？第22頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月

法拉第電磁感應定律：

若線圈有n匝，電動勢為：

若線圈有1匝，電動勢為：第23頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月

物理意義與電磁感應關系磁通量Ф穿過回路的磁感線的條數(shù)多少沒有直接關系磁通量變化△Ф穿過回路的磁通量變化了多少決定是否產(chǎn)生感應電動勢磁通量變化率ΔΦ/Δt穿過回路的磁通量變化的快慢

決定產(chǎn)生感應電動勢的大小對于Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的理解第24頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月判斷題：（1）Φ越大，△Φ

一定越大；（2）△Φ越大，

一定越大；不一定不一定第25頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月1、下列說法正確的是（）

A.線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大

B.線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大

C.線圈處在磁場越強的位置，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大

D.線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢越大

反饋練習D第26頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月1、有一個50匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應電動勢。

2、一個100匝的線圈，在0.5s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應電動勢。3、一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置，在0.5s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應電動勢。25V16V1.6V第27頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月2、單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，轉軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則：()A、線圈中0時刻感應電動勢最大

B、線圈中D時刻感應電動勢為零

C、線圈中D時刻感應電動勢最大

D、線圈中0到D時間內(nèi)平均感應電動勢為0.4VΦ/10-2Wbt/sABD0120.1ABD第28頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月小結：1.知道什么叫感應電動勢。2.知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區(qū)別Φ、ΔΦ、。3.理解法拉第電磁感應定律內(nèi)容、數(shù)學表達式。第29頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月3、思考題

如圖所示閉合線圈一部分導體ab處于勻強磁場中，磁感應強度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應電動勢？×

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××GabvL第30頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月三、導線切割磁感線時的電動勢

如圖所示閉合線圈一部分導體ab處于勻強磁場中，磁感應強度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應電動勢ab×

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××Gabv回路在時間Δt內(nèi)增大的面積為：ΔS=L(vΔt)產(chǎn)生的感應電動勢為：穿過回路的磁通量的變化為：ΔΦ=BΔS=BLvΔtV是導體棒相對于磁場的速度第31頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月θvBV1=VsinθV2=Vcosθ若導體斜切磁感線（θ為v與B夾角）

（若導線運動方向與導線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角）說明：3、導線的長度L應為有效長度1、V方向和B平行時，θ=0，E=02、速度V為平均值，E就為平均值.

速度V為瞬時值，E就為瞬時值.第32頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月例：如圖，勻強磁場的磁感應電動勢為B，長為L的金屬棒ab在垂直于B的平面內(nèi)運動，速度v與L成θ角，求金屬棒ab產(chǎn)生的感應電動勢。abθvE=B(Lsinθ)V有效長度：導線在垂直速度方向上的投影長度第33頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月練習：半徑為R的半圓形導線在勻強磁場B中，以速度V向右勻速運動時，E=？×

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×ＶＯRE=B·2R·V有效長度：彎曲導線在垂直速度方向上

的投影長度第34頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月

一、

法拉第電磁感應定律

(1)內(nèi)容：電路中感應電動勢的大小，與穿過這一電路的成正比．(2)表達式：對單匝線圈E＝

，k為比例系數(shù)，國際單位制中k＝1.上式可簡化為，對n匝線圈E＝

.磁通量變化率第二課時第35頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)單位：在國際單位制中，感應電動勢E的單位是

，磁通量Φ的單位是

，磁通量變化量ΔΦ的單位是

，時間Δt的單位是

．3．導體切割磁感線時的感應電動勢(1)導體在勻強磁場中運動，如圖1－2－1所示，B、l、v兩兩垂直時，E＝

.

導體的橫截面伏特韋伯韋伯秒Blv第36頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)導體的運動方向與導體本身垂直，但與磁感線方向夾角為θ時(如圖1－2－2)，E＝

.圖1－2－1圖1－2－2Blvsinθ第37頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月2.切割類產(chǎn)生的電動勢E=Blv在任何情況下都適用嗎？【思考·提示】不．只有在B、l、v兩兩相互垂直的情況下適用．思考第38頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月四、對公式E＝Blvsinθ的理解1．該公式可看成法拉第電磁感應定律的一個推論，通常用來求導體運動速度為v時的瞬時電動勢，若v為平均速度，則E為平均電動勢．2．當B、l、v三個量方向相互垂直時，即θ＝90°時，E＝Blv；當有任意兩個量的方向平行時，即θ＝0°時，E＝0.第39頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月3．式中的l應理解為導線切割磁感線時的有效長度，如果導線不和磁場垂直，l應是導線在磁場垂直方向投影的長度，如果切割磁感線的導線是彎曲的，如圖1－2－3所示，則應取B和v垂直的等效直線長度，即ab的弦長．第40頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月圖1－2－45．切割磁感線的導體中產(chǎn)生感應電動勢，等效為電源；導軌和電阻上不產(chǎn)生感應電動勢，等效于外電路．遵循閉合電路歐姆定律，即I＝E/R第41頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月求解電荷量問題正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長為L，匝數(shù)為N，線圈電阻不計，兩端接有阻值為R的電阻，過ab中點和cd中點的連線os恰好位于垂直紙面向里的勻強磁場的右邊界上，磁場的磁感應強度為B，在線圈以os軸轉過90度的過程中，通過電阻R的電荷量為（）A.B.C.D.第42頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月五．電量與磁通量變化量、時間和電阻的關系第43頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月一個200匝、面積為20cm2的線圈放在磁場中，磁場方向與線圈平面成30°角，若磁感應強度在0.05s內(nèi)由0.1T增加到0.5T，在此過程中穿過線圈的磁通量的變化率是________Wb/s；線圈中的感應電動勢為________V.課堂互動講練類型一例1第44頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月【思路點撥】磁通量的變化率跟線圈的匝數(shù)無關，即每一匝的磁通量變化率都相等；但整個線圈的感應電動勢則跟線圈的匝數(shù)有關，即跟匝數(shù)成正比．【解析】磁通量的變化量ΔΦ＝ΔBSsin30°＝(0.5－0.1)×20×10－4×0.5Wb＝4×10－4Wb，第45頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月【答案】

8×10－3

1.6第46頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月1.如圖1－2－5所示，矩形線圈面積為S，線圈平面垂直于磁感應強度為B的范圍足夠大的勻強磁場放置．若在時間t內(nèi)將線圈繞bc軸翻轉180°，則線圈中產(chǎn)生的平均感應電動勢是多大？變式拓展圖1－2－5第47頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月第48頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月如圖1－2－6所示，導體棒ab長L，沿傾角為α的斜導軌以速度v下滑，勻強磁場磁感應強度為B.(1)若磁感應強度B的方向垂直于斜導軌向上，導體棒ab中產(chǎn)生的感應電動勢為多大？(2)若磁感應強度B的方向豎直向上，導體棒ab中產(chǎn)生的感應電動勢為多大？類型二公式E＝Blvsinθ的理解及應用例2第49頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月【思路點撥】這是導體做切割磁感線運動產(chǎn)生感應電動勢的問題，使用公式E＝BLvsinθ進行計算比較方便，但要注意各種情況中夾角θ的分析．圖1－2－6第50頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月【解析】

(1)當磁感應強度B的方向垂直于斜軌時，導體棒ab的速度方向與B是垂直的，即v與B的夾角θ＝90°，則可將感應電動勢直接寫為E1＝BLv，圖1－2－7第51頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)法一：當磁感應強度B豎直向上時，此時v與B的夾角θ＝90°＋α，我們可直接套用公式寫出此時的感應電動勢E2＝BLvsin(90°＋α)＝BLvcosα.法二：將棒的速度v分解為垂直于B和平行于B的兩個分量，只有垂直于B的速度分量v⊥＝vcosα才對產(chǎn)生感應電動勢有貢獻，所以感應電動勢E2＝BLv⊥＝BLvcosα.【答案】

(1)BLv

(2)BLvcosα.第52頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月2．如圖1－2－8所示的幾種情況中，金屬導體中產(chǎn)生的感應電動勢為Blv的是(

)變式拓展圖1－2－8第53頁，課件共61頁，創(chuàng)作于2023年2月A．乙和丁B．甲、乙、C．甲、乙、丙、丁

D．只有乙解析：選B.甲、乙、二圖中，B、v