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课件网) 人教版 高中物理必修三 法拉第电磁感应定律 2.2 1、产生感应电流的条件 闭合电路 磁通量变化 2、楞次定律的内容: 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流磁通量的变化. 增反减同、来拒去留、增缩减扩 结论: 图中电路中谁充当电源? 磁通量变化的线圈。 若图中电路断开,有没有电流? 没有 从上往下看,图中线圈电流方向? 逆时针 电路不闭合时,电流为零,电源电动势是否存在? 电动势的大小? 存在 温故知新 01 感应电动势 1.定义:在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。 R r 等效电路 3.方向:产生电磁感应的那部分导体相当于电源的内部,电流由负极流向正极。 感应电动势 2.产生条件:穿过电路的磁通量发生变化,无论电路是否闭合。 ①有感应电流一定存在感应电动势; 有感应电动势不一定存在感应电流。 02 法拉第电磁感应定律 实验设计 ⑵改变线圈匝数,重复上述实验。 ⑴磁极从同一高度以不同的速度插入线圈, 比较检流计的偏转幅度; 实验分析 检流计偏转角度大,则说明电动势大。 探究:影响感应电动势大小的因素 法拉第电磁感应定律 越大、线圈匝数越多,则感应电动势越大。 1.内法拉第电磁感应定律内容: 2.公式(单匝线圈): 3.理解: ⑴比较 、⊿ 、 是平均感应电动势,普遍适用。 ⑵ 若线圈n匝,则有 国际单位 k=1 t单位:s 单位:Wb 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变化率成正比。 法拉第电磁感应定律 物理意义 与电磁感应关系 磁通量Ф 磁通量变化△Ф 磁通量变化率ΔΦ/Δt 某一时刻穿过回路的磁感线的条数 无直接关系 一段时间内穿过回路的磁通量的变化了多少 产生感应电动势的条件 穿过回路的磁通量变化的快慢 决定感应电动势的大小 理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 例1 如图,一个圆形线圈匝数n=1000匝、面积S=2×10-2 m2、电阻r=1Ω。在线圈外接一阻值R=4Ω的电阻。把线圈放入一个匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,磁感应强度B 随时间变化规律如图乙所示。 求:0~4s内,回路中的感应电动势。 答案:1V 03 导体棒平动切割磁感线时的感应电动势 L ΔS=LvΔt 产生的感应电动势为: ΔΦ=BΔS 1.推导: 导轨上放置长度为L导体棒ab,处于匀强磁场中,磁感应强度是B,方向垂直导轨平面向里,ab以垂直导体棒方向的速度v匀速切割磁感线,求产生的感应电动势 ΔS vΔt 感应电动势E为: 由于B不变: 变化的面积: 导体棒平动切割磁感线时的感应电动势 2、表达式: 适用条件:(1)匀强磁场 (2)导体垂直切割磁感线(L、B、v两两垂直时) 3.理解 (1)如果是 n 匝线框的一边在磁场中切割磁感线,则有E=nBlv (2) 速度v为瞬时值,E就为瞬时电动势; 速度v为平均值,E就为平均电动势. (3)当B、l、v三个量方向相互垂直时,E=Blv; 当有任意两个量的方向平行时,E=0。 导体棒平动切割磁感线时的感应电动势 导体斜切磁感线 特别地,若v//B:E=0(无切割) (θ为v与B夹角) v⊥ v∥ v 导体的 横截面 θ B 4推导:若导体棒运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线) 导体棒平动切割磁感线时的感应电动势 如图所示,MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨,左端接有定值电阻R,金属棒ab斜放在两导轨之间,与导轨接触良好.磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面,设金属棒与两导轨接触点之间的距离为l,金属棒与两导轨间的夹角θ=60°,金属棒以速度v水平向右匀速运动,不计导轨和金属棒的电阻,则通过金属棒的电流为( ) B 小试牛刀 [针对训练2] (对E=Blvsin θ的理解)如图所示,均匀导线制成的半径为r的圆环以速度v匀速进入一磁感应强度为B的匀强磁场.当圆环运动到图示位置(∠aOb=90°)时,a、b两点 ... ...