法拉第电磁感应定律（人教版）课件.ppt

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1、4.4法拉第电磁感应定律实验探究一若闭合电路中有感应电流,电路中就一定有电动势.演示实验并播放动画画出等效电路图实验探究二若电路断开时，虽然没有感应电流，电动势依然存在。演示实验并播放动画画出等效电路图在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。产生感应电动势的那部分导体就相当于电源一、感应电动势1．感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源．2．感应电动势与感应电流：感应电动势是形成感应电流的必要条件，有感应电动势不一定存在感应电流（要看电路是否闭合），有感

2、应电流一定存在感应电动势．猜想：感应电动势很可能与磁通量变化的快慢有关（而磁通量变化的快慢可以用磁通量的变化率表示）感应电动势的大小跟哪些因素有关？实验1：用导线切割磁感线，产生感应电流的实验中，导线运动的速度越快、磁体的磁场超强，产生的感应电流越大实验探究1:感应电动势2实验探究3:感应电动势1实验2：在向线圈中插入条形磁铁的实验中，磁铁的磁场越强、插入的速度越快，产生的感应电流就越大。实验:电磁感应插磁铁实验探究2:感应电动势31、当时间相同时,磁通量变化越大,感应电流就越大,表明感应电动势越大。2、当

3、磁通量变化相同时,所用时间越短,感应电流就越大,表明感应电动势越大感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关.分析与论证结论说明：磁通量变化的快慢，可用单位时间内的磁通量的变化，即磁通量的变化率来表示。可见感应电动势的大小由磁通量的变化率来决定。概念的类比磁通量速度磁通量的变化速度的变化磁通量的变化率速度的变化率精确实验表明：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。这就是法拉第电磁感应定律。得出若闭合电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，则整个线圈的感应电动势为1．

4、磁通量的变化率/t：表示磁通量变化的快慢．（1）磁通量的变化率跟磁通量、磁通量的变化不同．磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零，磁通量变化大不等于磁通量的变化率大．二、法拉第电磁感应定律的理解（2）/t是指在时间t内磁通量变化快慢的平均值；t0，/t表示在某瞬时磁通量变化的快慢，（3）式中物理量都取国际单位【典例1】一个200匝、面积为20cm2的线圈放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T,在此过程中磁通量变化了多少？磁通量的

5、平均变化率是多少？线圈中感应电动势的大小是多少伏？【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：【自主解答】磁通量的变化量是由磁场的变化引起的，应该用公式ΔΦ=ΔBSsinθ来计算，所以ΔΦ=ΔBSsinθ=(0.5-0.1)×20×10-4×0.5Wb=4×10-4Wb.磁通量的变化率感应电动势的大小可根据法拉第电磁感应定律E=n=200×8×10-3V=1.6V.答案：4×10-4Wb8×10-3Wb/s1.6V【变式训练】一个面积S=4×10-2m2、匝数n=100匝的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈

6、平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是()A.在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化率等于-0.08Wb/sB.在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C.在开始的2s内线圈中产生的感应电动势等于-0.08VD.在第3s末线圈中的感应电动势等于零【解析】选A.由得：在开始2s内线圈中产生的感应电动势：E=100××4×10-2V=-8V磁通量的变化率：=-0.08Wb/s第3s末虽然磁通量为零，但磁通量的变化率为0.08Wb/s,所以选A.三．导线切割磁感线时的感应电动势．（1）

7、垂直切割时：如图所示，导体由ab匀速移动到a1b1，这一过程中穿过闭合回路的磁通量变化=BLvt，由法拉第电磁感应定律得：（2）切割方向与磁场方向成θ角时：如图所示，将v分解为垂直B和平行B的两个分量，其中：对切割有贡献．对切割无贡献．所以：导线切割磁感线时产生的电动势的大小，跟磁感强度B、导线长度L、运动速度v以及运动方向与磁感线方向的夹角的正弦sin成正比【典例2】（2009·山东高考）如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面

8、，回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是A.感应电流方向不变B.CD段直导线始终不受安培力C.感应电动势最大值Em=BavD.感应电动势平均值πBav【思路点拨】求解此题应注意以下三点：【标准解答】选A、C、D.导体切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可知，感应电流方向不变，A正确.感应电动势最大值即切割磁感线等效长度最大时的电动势，故Em=B