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1、第四章 电磁感应 第四节 法拉第电磁感应定律,人教版选修3-2,问题1：产生感应电流的条件是什么？,知识回顾:,问题2：楞次定律的内容是什么?,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流磁通量的变化。,即增反减同、来拒去留、增缩减扩。,问题3：试从本质上比较甲、乙两电路的异同,既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。,产生电动势的那部分导体相当于电源,1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势（E）.,一、感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.,2、产生条件：只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势。,观察实验,分析思考:,问题4:在实验中，将条形磁铁从同一
2、高度插入线圈中同一位置，快插入和慢插入有什么相同和不同?,变化的快慢不同,都发生了相同变化,都产生了E(I),产生的E(I)大小不等,磁通量变化越快，感应电动势越大。,磁通量的变化快慢,越大?,变化,产生E,产生I,二、法拉第电磁感应定律,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。,1.内容:,注意：公式中取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。,2.公式:,n为线圈的匝数,问题5：磁通量大,磁通量变化一定大吗?,问题6：磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗?,磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系:磁通量大(小,零)，磁通量的变化率不一定大(小,零);磁通量
3、的变化大(小)，磁通量的变化率不一定大(小).,思考与讨论,(类比速度、速度的变化和加速度.),关于电磁感应，下述说法中正确的是( ) A、穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 B、穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零 C、穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大 D、穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大,D,例与练 1,1.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化,SS2-S1,此时：,2.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发生变化,BB2-B1,此时：,4、应用:用公式 求E的二种常见情况：,一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09
4、Wb。求线圈中的感应电动势。,16V,一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置, 在0.5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。,1.6V,例与练 3,例与练 2,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴00以角速度由图示位置逆时针方向转动。求: (1)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势,（2）线圈转过1/4周呢？,例与练 4,回路在时间t内增大的面积为：,S=Lvt,穿过回路的磁通量的变化为：,产生的感应电动势为：,（V是相对于磁场的速度）,若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线),3、速度v为平均值
5、(瞬时值), E就为平均值(瞬时值),为v与B夹角,匀强磁场,v 、B、L两两垂直,三、导体切割磁感线时的感应电动势,(1) 求出的是平均感应电动势, E和某段时间或某个过程对应； 求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻或某个位置对应.,(2)求出的是整个回路的感应电动势；求出的是某部分导体的电动势。回路中感应电动势为零时，回路中某段导体的感应电动势不一定为零。,1、区别：,如图,一个水平放置的导体框架,宽度L=0.50m,接有电阻R=0.20,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,框架及导体ab电阻均不计,当ab以v=
6、4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求： (1)导体ab上的感应电动势的大小 (2)回路上感应电流的大小,E=BLv=0.80V,例与练 5,如图，匀强磁场的磁感应强度为B，长为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与L成角，求金属棒ab产生的感应电动势。,E=BLVsin,例与练 6,1、穿过一个电阻为1的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒均匀减少2Wb，则 （ ） A、线圈中的感应电动势一定是每秒减少2v B、线圈中的感应电动势一定是2v C、线圈中的感应电流一定是每秒减少2A D、线圈中的感应电流一定是2A,不变！,不变！,例与练,2、匝数为n200的线圈回路总电阻R50，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁通量随时间变化的规律如图所示，求：线圈中的感应电流的大小。,例与练,课堂小结：,1理解感应电动势的概念。 2磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，区别、E=/t。 3理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 4会推导表达式E=BLvsin。 5会用E=n/t和E=BLvsin解决问题。,