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《法拉第电磁感应定律》人教版高二年级物理选修3-2PPT课件

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《法拉第电磁感应定律》人教版高二年级物理选修3-2PPT课件文字介绍:高二年级选修3-2第四章第4节电磁感应主讲老师：XXX人教版物理（高中）法拉第电磁感应定律FARADAY\'SLAWOFELECTROMAGNETICINDUCTION某某高中试比较甲、乙两电路的异同课堂引入NS甲乙在《恒定电流》一章里，电路中存在持续电流的条件是：（1）闭合电路；（2）电源(电动势,维持电压)产生感应电流的条件：（1）闭合电路；（2）磁通量变化利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象。电动势是描述电源性质的一个重要物理量。1.定义:在电磁感应现象中产生的电动势叫作感应电动势。一、感应电动势（E）SN+G+产生感应电动势的那部分导体就相当于电源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。3.感应电动势与感应电流：只要磁通量变化,电路中就产生感应电动势;若电路又闭合,电路中就有感应电流。一、感应电动势（E）磁通量变化是电磁感应的根本原因,产生感应电动势是电磁感应现象的本质。请思考：1.电流大小与哪些因素有关？2.哪些变化可以使电流变大？3.电流大小与电动势大小有什么关系？探究实验一：探究影响感应电动势大小的因素点击播放动画所用条形磁铁数目插入或拔出的方式磁通量的变化情况电流表指针的偏转感应电动势的大小1根快速2根快速实验1结论：小小小大大大在磁通量变化所用时间相同时，感应电动势E的大小与磁通量的变化量ΔΦ有关，ΔΦ越大，E越大。请思考：1.电流大小与哪些因素有关？2.哪些变化可以使电流变大？3.电流大小与电动势大小有什么关系？探究实验二：探究影响感应电动势大小的因素点击播放动画所用条形磁铁数目插入或拔出的方式ΔΦ所用的时间Δt电流表指针的偏转感应电动势的大小1根慢速1根快速实验2结论：多小小大少大在磁通量变化相同时，感应电动势E的大小与磁通量变化所用的时间Δt有关，Δt越小E越大。实验结论：感应电动势E的大小与磁通量的变化快慢有关，即与磁通量的变化率有关.【探究归纳】二、法拉第电磁感应定律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定律内容tEtkE取适当单位则k=1tEtΦEtΦnE注意：公式中Δ取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。1.公式:n为线圈的匝数Φ问题1：磁通量大,磁通量变化一定大吗?问题2：磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗?【拓展思考】磁通量的变化率和磁通量大小、磁通量的变化无直接关系:磁通量大(小,等于零)，磁通量的变化率不一定大(小,等于零);磁通量的变化大(小)，磁通量的变化率不一定大(小)。2.理解Φ、△Φ、的意义t 物理意义与电磁感应关系磁通量Ф穿过回路的磁感线的条数多少无直接关系磁通量变化△Φ穿过回路的磁通量变化了多少磁通量变化率穿过回路的磁通量变化的快慢决定感应电动势的大小产生感应电动势的条件t【典例1】匝数为n＝200的线圈回路总电阻R＝50Ω，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Φ随时间变化的规律如图所示，求：线圈中的感应电流的大小。探究实验一：探究影响感应电动势大小的因素【解题关键】：1.磁通量的变化率为△φ/△t，不是φ/△t2.线圈匝数为200不是单匝线圈【典例1】匝数为n＝200的线圈回路总电阻R＝50Ω，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Φ随时间变化的规律如图所示，求：线圈中的感应电流的大小。探究实验一：探究影响感应电动势大小的因素0.150.100.50.1VVt100EnVt2EIAR【解析】：导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，长为L的导体棒ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势三、导体切割磁感线时的感应电动势××××××××××××××××××××××××Gabvab【分析】：回路在时间Δt内增大的面积为：ΔS=LvΔt产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化为：ΔΦ=BΔSΦEt=BLvΔtBLvttBLvEv是相对于磁场的速度适用条件：匀强磁场中，导线、B、v相互垂直时若导体斜切磁感线，即导体运动方向与导体本身垂直，但跟磁感应强度方向有夹角,则得到的感应电动势的表达式是怎样的？【拓展思考】θvBv1=vsinθv2=vcosθ（为v与B夹角）sin1BLvBLvE若导体斜切磁感线，即导体运动方向与导体本身垂直，但跟磁感应强度方向有夹角,则得到的感应电动势的表达式是怎样的？【拓展思考】2.导线的长度L应为有效长度。注意：1.导线运动方向和磁感线平行时,E=0。3.速度v为平均值(瞬时值),E就为平均值(瞬时值)。四、对比两个公式EntsinEBLv求平均感应电动势△t近于0时，E为瞬时感应电动势求平均感应电动势,v是平均速度求瞬时感应电动势，v是瞬时速度【典例2】如图所示,边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动,磁感应强度为B,初始时刻线框所在面与磁感线垂直,经过时间t转过120°角,求:线框内感应电动势在t时间内的平均值。【拓展思考】【解题关键】：1.转过1200时线框平面与磁场不垂直计算磁通量时要用垂直磁场的面积。2.若磁场穿入某面时磁通量为正，则穿出该面时磁通量为负。【典例2】如图所示,边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动,磁感应强度为B,初始时刻线框所在面与磁感线垂直,经过时间t转过120°角,求:线框内感应电动势在t时间内的平均值。【拓展思考】【解析】:设初始时刻线框朝纸外的一面为正面时,此时磁通量Φ1=Ba2,磁感线从正面穿入,t时后,磁通量Φ2=()Ba2,穿出该面，此过程磁通量的变化量应当是(Φ1+Φ2),根据法拉第电磁感应定律E=求出平均电动势：12ΔΦΔ????????????=??????????????????2????????????拓展若线框电阻为R，则：（1）线框内电流的平均值是多少？（2）通过线框横截面的电荷量为多少？RtBa232RBa232课堂小结1.感应电动势：由电磁感应产生的电动势。2.法拉第电磁感应定律：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，3.区别：磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率4.导体切割磁感线产生的感应电动势sinBLvEtnE高二年级选修3-2第四章第4节主讲老师：XXXX人教版物理（高中）谢谢各位倾听THANKYOUFORLISTENING某某高中

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