高中物理人教版 (新课标)选修1二、法拉第电磁感应定律教学课件ppt
展开1.知道感应电动势及决定感应电动势大小的因素。 2.了解什么是磁通量以及磁通量的变化量和磁通量的变化率。3.了解法拉第电磁感应定律内容及数学表达式,并能分析与解决一些简单的问题。
1、什么是电磁感应现象闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,导体中产生感应电流的现象。2、在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么?穿过闭合回路的磁通量发生变化,就会在回路中产生感应电流。
1、定义:在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势(E)。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。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。
实验1:将导线AB快速移动和慢慢移动,记录电流计指针最大幅度。现象:快速移动时电流计指针摆幅大,慢慢移动时,电流计指针摆幅小。
实验2:将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管,记录表针的最大摆幅。现象:迅速插入时,表针的摆幅大,缓慢插入时,表针的摆幅小。
导体棒以较大的速度切割磁感线,和磁体以较大的速度插入线圈和从线圈中抽出,都使线圈中的磁通量发生变化,且磁通量变化的速度比较大。 磁通量变化相同,但磁通量变化的快慢不同。可见,感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关,即与磁通量的变化率有关。
归纳:电动势的大小与磁通量的变化快慢有关,磁通量的变化越快电动势越大。
二、法拉第电磁感应定律
1、法拉第电场感应定律:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比。
在国际单位制中,电动势单位是伏(V),磁通量单位是韦伯(Wb),时间单位是秒(s)。
磁通量的变化率用磁通量的变化率来描述磁通量变化的快慢,它是磁通量的变化量 跟产生这个变化所用时间的比值。
问:如果时刻t1的磁通量是Φ1,时刻t2的磁通量 变为Φ2。(1) 在这段时间里磁通量的变化量是什么?(△Φ =Φ2-Φ1);(2)磁通量的变化率应该表示为什么?△Φ/t=(Φ2-Φ1)/t
实验:实验时把条形磁铁插入一个10匝的线圈和从这个线圈中抽出,然后以相同的速度插入另一个匝数为100的线圈和从这个线圈抽出,比较电流表指针的偏转情况。结论:匝数越多,感应电动势越大 。
若闭合电路是一个n匝线圈,则相当于n个相同的电源串联,且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同,所以整个线圈的感应电动势为
注意:公式中Δφ应取绝对值,不涉及正负。
在实际工作中,为了获得较大的感应电动势,常常采用几百匝甚至几千匝的线圈。
问:导体切割磁感线和磁铁插人线圈或从线圈中抽出过程中,能量转化情况如何?(机械能转化为电能)电池能量转化情况如何?(化学能转变成了电能)
法拉第电磁感应定律进一步揭示了电与磁的相互联系。同时也告诉我们:电能的产生一定是以消耗其他形式的能量为代价的。
1.下列说法正确的是 ( ) A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 B.线圈中磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 C.线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大 D.线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大
2、穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb,则 ( ) A.线圈中感应电动势每秒钟增加2 V B.线圈中感应电动势每秒钟减少2 V C.线圈中无感应电动势 D.线圈中感应电动势保持不变
开门时线圈有电流吗?
分别给门的四角顶上大钉子,用电线沿着4个钉子绕制成一个几十匝的大线圈,如图,开门、关门时能不能发出电来?如果发不出来,怎么改进?
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