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1、探究感應電動勢的大小選修3-21.在電磁感應現(xiàn)象中,產(chǎn)生感應電流的條件是什么?2.在恒定電流中學過,電路中存在持續(xù)電流的條件是什么?溫故知新(1)電路閉合;(2)有電源;(1)電路閉合;(2)磁通量變化。NS甲乙產(chǎn)生電動勢的那部分導體相當于電源既然閉合電路中有感應電流,這個電路中就一定有電動勢。3.試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同1、定義:在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應電動勢(E).產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源.一、感應電動勢2、產(chǎn)生條件:只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化,電路中就產(chǎn)生感應電動勢。磁通量變化是電磁感應的根本原因;產(chǎn)生感應電動勢是電磁感應現(xiàn)象的本質(zhì).SN+G++如何判斷電
2、路中相當于電源部分導體正負極?思考:感應電動勢的大小與哪些因素有關?探究實驗:影響感應電動勢大小的因素實驗:將條形磁鐵如圖所示插入線圈中,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。問題1、電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么?電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應電動勢的大小有什么關系?問題2:將條形磁鐵從同一高度,插入線圈中,快插入和慢插入由什么相同和不同?磁通量變化的快慢不同磁通量的變化相同都產(chǎn)生了E(I)產(chǎn)生的E(I)大小不等從條件上看從結果上看相同不同小結:感應電動勢的大小可能與磁通量變化的快慢有關,磁通量變化得快,感應電動勢就大.說明:磁通量的變化快慢用磁通量的變化率來描述,即可表示為實驗結論越大,感應電流I越大,感應電動勢E越大
3、。進一步猜想:感應電動勢的大小很可能與磁通量的變化率有關,并且成正比。二、法拉第電磁感應定律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比定律內(nèi)容取適當單位則k=1線圈由1匝n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比。二、法拉第電磁感應定律1.內(nèi)容:(K是一個常數(shù),國際單位制K=1)tΦEDD=表達式:(n為線圈的匝數(shù))當有n匝線圈時,可將其視為n個電源串聯(lián),其感應電動勢為:1.因為:Ф=BSΔФ有三種情況:(1)B不變化,S變化;(2)S不變化,B變化;(3)B、S都發(fā)生變化。2、感應定律的理解與加深:物理意義與電磁感應關系磁通量Ф穿過回路的磁感線的條數(shù)多少
4、無直接關系磁通量變化△Ф穿過回路的磁通量變化了多少磁通量變化率ΔΦ/Δt穿過回路的磁通量變化的快慢決定感應電動勢的大小2、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意義弄清:1、磁通量大,電動勢一定大嗎?2、磁通量變化大,電動勢一定大嗎?產(chǎn)生感應電動勢的條件1、有一個50匝的線圈,如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s,求感應電動勢。課堂練習練習使用公式:2、一個100匝的線圈,在0.5s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應電動勢。3、一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置,在0.5s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應電動勢。25V1.6V16V××
5、××××××××××××××××××××××Gabv三、導體切割磁感線時的感應電動勢導體ab處于勻強磁場中,磁感應強度是B,長為L的導體棒ab以速度v勻速切割磁感線,求產(chǎn)生的感應電動勢ab分析:回路在時間Δt內(nèi)增大的面積為:ΔS=LvΔt產(chǎn)生的感應電動勢為:穿過回路的磁通量的變化為:ΔΦ=BΔS=BLvΔtV是相對于磁場的速度平均值或瞬時值L應為有效長度V2V1θvB若導體運動方向跟磁感應強度方向有夾角(導體斜切磁感線)θ為v與B夾角四、對比兩個公式求平均感應電動勢△t近于0時,E為瞬時感應電動勢求平均感應電動勢,v是平均速度求瞬時感應電動勢,v是瞬時速度1、法拉第電磁感應定律:電路中感應電動
6、勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。課堂小結當有N匝線圈時當單匝線圈時2、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意義1.一個矩形線圈,在勻強磁場中繞一個固定軸做勻速轉(zhuǎn)動,當線圈處于如圖所示位置時,它的:A.磁通量最大,磁通量變化率最大,感應電動勢最大B.磁通量最小,磁通量變化率最大,感應電動勢最大C.磁通量最大,磁通量變化率最小,感應電動勢最大D.磁通量最小,磁通量變化率最小,感應電動勢最大√2、如圖,有一勻強磁場B=1.0×10-3T,在垂直磁場的平面內(nèi),有一金屬棒AO,繞平行于磁場的O軸順時針轉(zhuǎn)動,已知棒長L=0.20m,角速度ω=20rad/s,求:棒產(chǎn)生的感應電動勢有多大?3、如圖,
7、將一條形磁鐵插入某一閉合線圈,第一次用0.05s,第二次用0.1s。試求:(1)兩次線圈中的平均感應電動勢之比?(2)兩次線圈中電流之比?(3)兩次通過線圈電荷量之比?(4)兩次在R中產(chǎn)生熱量之比?