《吉林省長市第五中學高三物理 第2節(jié)法拉第電磁感應定律課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《吉林省長市第五中學高三物理 第2節(jié)法拉第電磁感應定律課件(13頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、二、法拉第電磁感應定律二、法拉第電磁感應定律感應電動勢的大小感應電動勢的大小 在閉合電路中有了電源才能使電路中出現(xiàn)持續(xù)的電在閉合電路中有了電源才能使電路中出現(xiàn)持續(xù)的電流,在電磁感應現(xiàn)象中,閉合電路中出現(xiàn)感應電流,流,在電磁感應現(xiàn)象中,閉合電路中出現(xiàn)感應電流,表明必存在與此相對應的電動勢,這一電動勢跟什表明必存在與此相對應的電動勢,這一電動勢跟什么因素有關(guān),是我們在本節(jié)的學習中著重解決的問么因素有關(guān),是我們在本節(jié)的學習中著重解決的問題題一、感應電動勢一、感應電動勢 1 1感應電動勢:在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電感應電動勢:在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應電動勢,產(chǎn)生感應電動勢的動勢叫做感應電動勢
2、,產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源那部分導體相當于電源2 2感應電動勢與感應電流:感應電動勢是形感應電動勢與感應電流:感應電動勢是形成感應電流的必要條件,有感應電動勢不成感應電流的必要條件,有感應電動勢不一定存在感應電流(要看電路是否閉合),一定存在感應電流(要看電路是否閉合),有感應電流一定存在感應電動勢有感應電流一定存在感應電動勢二、法拉第電磁感應定律二、法拉第電磁感應定律 點擊下圖觀看實驗通過觀察電流表通過觀察電流表G指針偏角的變化情況,指針偏角的變化情況,分析歸納出對一定的閉合電路,感應電流大小分析歸納出對一定的閉合電路,感應電流大小跟磁通量變化的快慢有關(guān),從而得出感應電動跟磁通量
3、變化的快慢有關(guān),從而得出感應電動勢大小與磁通量變化的快慢有關(guān)勢大小與磁通量變化的快慢有關(guān)1 1磁通量的變化率磁通量的變化率 / t :表示磁通量變化的快:表示磁通量變化的快慢慢 (1 1)磁通量的變化率跟磁通量、磁通量的變化)磁通量的變化率跟磁通量、磁通量的變化不同磁通量為零時,磁通量的變化率不一定不同磁通量為零時,磁通量的變化率不一定為零,磁通量變化大不等于磁通量的變化率為零,磁通量變化大不等于磁通量的變化率大大 (2 2) / t 是指在時間內(nèi)磁通量變化快是指在時間內(nèi)磁通量變化快慢的平均值;慢的平均值; t0, / t表示在某瞬時磁表示在某瞬時磁通量變化的快慢,通量變化的快慢, 2法拉第電
4、磁感應定律法拉第電磁感應定律:電路中感應電動勢的:電路中感應電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比比 公式表示:公式表示:tkE當當E E、 、 t都取國際單位時,都取國際單位時,k k =1=1,所以有:所以有: tE若線圈有若線圈有n匝,則相當于匝,則相當于n個相同的電動勢串個相同的電動勢串聯(lián),所以整個線圈中的電動勢為聯(lián),所以整個線圈中的電動勢為tnE3 3法拉第電磁感應定律的應用法拉第電磁感應定律的應用導體做切割磁感線運導體做切割磁感線運動動 (1 1)垂直切割時:如圖所示,導體由)垂直切割時:如圖所示,導體由ab勻速移動到勻速移動到a
5、1b1 ,這一過程中穿過閉合回路的磁通量變化,這一過程中穿過閉合回路的磁通量變化 =BLv t ,由法拉第電磁感應定律得:,由法拉第電磁感應定律得: BLvtE(2 2)切割方向與磁場方向成角時:如圖所示,)切割方向與磁場方向成角時:如圖所示,將將v分解為垂直分解為垂直B和平行和平行B的兩個分量,其中:的兩個分量,其中:sinvv 對切割有貢獻對切割有貢獻 cos/vv 對切割無貢獻對切割無貢獻 sinBLvBLvE所以:所以:所以可知:所以可知: 導線切割磁感線時產(chǎn)生的電動勢的大小,跟磁感強度導線切割磁感線時產(chǎn)生的電動勢的大小,跟磁感強度B、導線長度導線長度L、運動速度運動速度v以及運動方向
6、與磁感線方向的夾以及運動方向與磁感線方向的夾角的正弦角的正弦sin 成正比成正比例題:長為長為L L的金屬棒的金屬棒ab,繞繞b端在垂直于勻強磁場的端在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動,平面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動,磁感應強度為磁感應強度為B,如圖所如圖所示,求示,求ab兩端的電勢差兩端的電勢差解析:ab兩端電勢差等于金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的電兩端電勢差等于金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢(因為沒有外電路),所以只要求出電動勢即動勢(因為沒有外電路),所以只要求出電動勢即可可棒上各處速率不等,不能直接用棒上各處速率不等,不能直接用E=BLv來求,但來求,但棒上各點的速度棒上各點的速度v= r與半徑成正比,因此可用棒與半徑成正比,因此可用棒的中點速度作為平均切割速度代入公式計算:的中點速度作為平均切割速度代入公式計算:221,21LBBLvEv小結(jié): 法拉第電磁感應定律法拉第電磁感應定律 導線切割磁感線時產(chǎn)生的電動勢的大小,跟導線切割磁感線時產(chǎn)生的電動勢的大小,跟磁感強度磁感強度B、導線長度導線長度L、運動速度運動速度v以及運動以及運動方向與磁感線方向的夾角的正弦方向與磁感線方向的夾角的正弦sin 成正比成正比tE