1、1.4法拉第電磁感應(yīng)定律1復(fù)習(xí)提問1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？ （1）.閉合回路（2）.磁通量發(fā)生變化2、恒定電流中，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？ （1）.電路閉合（2）.電源提供電動勢3、在發(fā)生電磁感應(yīng)的情況下，用什么方法可以判定感應(yīng)電流的方向？ 由楞次定律或右手定則判斷感應(yīng)電流的方向 2新課提問問題1：既然會判定感應(yīng)電流的方向，那么，怎樣確定感應(yīng)電流的強弱呢？ 既然有感應(yīng)電流，那么就一定存在感應(yīng)電動勢只要能確定感應(yīng)電動勢的大小，根據(jù)歐姆定律就可以確定感應(yīng)電流了 問題2：如圖所示，在螺線管中插入一個條形磁鐵，問 、在條形磁鐵向下插入螺線管的過程中, 電路中是否都有電流

2、?為什么? 、有感應(yīng)電流,是誰充當(dāng)電源? 、若圖中電路是斷開的，有無感應(yīng)電流電流？有無感應(yīng)電動勢？有，因磁通量有變化 由恒定電流中學(xué)習(xí)可知，對比可知左圖中的虛線框部分相當(dāng)于電源。 電路斷開，肯定無電流，但有電動勢。 31.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢稱感應(yīng)電動勢2.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源44.感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流:感應(yīng)電動勢是形成感應(yīng)電流的必要條件，有感應(yīng)電動勢不一定存在感應(yīng)電流（要看電路是否閉合），有感應(yīng)電流一定存在感應(yīng)電動勢5思考與討論感應(yīng)電動勢的大小跟哪些因素有關(guān)？6探究感應(yīng)電動勢大小的影響因素（1）探究目的：感應(yīng)電動勢大小跟什么因素有關(guān)？（學(xué)生猜測）（2）探究要求： 、將

3、條形磁鐵迅速和緩慢的插入拔出螺線管，記錄表針的最大擺幅。 、迅速和緩慢移動導(dǎo)體棒，記錄表針的最大擺幅。、迅速和緩慢移動滑動變阻器滑片，迅速和緩慢的插入拔出螺線管，分別記錄表針的最大擺幅；（3）、探究問題：問題1、在實驗中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？問題2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動勢的大小有什么關(guān)系？問題3：在實驗中，快速和慢速效果有什么相同和不同？ 7變化產(chǎn)生E產(chǎn)生I 總電阻一定時，E越大，I越大，指針偏轉(zhuǎn)越大。 變化的快慢不同 都發(fā)生了變化問題1：在實驗中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？問題2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動勢的大小有什么關(guān)系？實驗分析:問題3：該實驗中，將條形磁鐵從同一高度插

4、入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？ 從條件上看從結(jié)果上看相同不同都產(chǎn)生了I產(chǎn)生的I大小不等8當(dāng)磁通量變化相同時,所用時間越短,感應(yīng)電流就越大,表明感應(yīng)電動勢越大感應(yīng)電動勢的大小跟磁通量變化和所用時間都有關(guān)，即與磁通量的變化率有關(guān).分析與論證結(jié)論磁通量的變化率9討論：磁通量大，磁通量變化一定大嗎？磁通量變化大，磁通量的變化率一定大嗎？（與速度、速度的變化量和加速度的關(guān)系類比） 磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化量不同。 磁通量為零，磁通量的變化率不一定為零;磁通量的變化量大，磁通量的變化率也不一定大。10區(qū)別:磁通量、磁通量變化、磁通量： 表示穿過某一面積的磁感線的條數(shù)磁通量變化：=2

5、1磁通量變化率：磁通量的變化率11 1、內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率/ t成正比二、法拉第電磁感應(yīng)定律：2、數(shù)學(xué)表達(dá)式（國際單位時）問題：若閉合電路是n匝線圈，且穿過每匝線圈的磁通量相同，E？ 若有n匝線圈，則相當(dāng)于有n個電源串聯(lián)，總電動勢為：注意：公式中應(yīng)取絕對值,不涉及正負(fù).12三、導(dǎo)體作切割磁感線運動 電動勢E大小 如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢ab Gabv回路在時間t內(nèi)增大的面積為：S=L(vt)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：穿過回路的磁通量的變化為：=BS=BLvt（V是相對于磁場的速

6、度）13vBV1=Vsin V2=Vcos 若導(dǎo)體斜切磁感線（為v與B夾角） （若導(dǎo)線運動方向與導(dǎo)線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角）說明：1、導(dǎo)線的長度L應(yīng)為有效長度2、V方向和B平行時，=0 E=03、速度V為平均值，E就為平均值. 速度V為瞬時值，E就為瞬時值.14【例6】如圖，勻強磁場的磁感應(yīng)電動勢為B，長為L的金屬棒ab在垂直于B的平面內(nèi)運動，速度v與L成角，求金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。abvE=BL(Vsin)E=B(Lsin)V有效長度-導(dǎo)線在垂直速度方向上 的投影長度15【練習(xí)】半徑為R的半圓形導(dǎo)線在勻強磁場B中，以速度V向右勻速運動時，E=？ RE = B2RV有效長度-彎

7、曲導(dǎo)線在垂直速度方向上 的投影長度16問題：公式 與公式 的區(qū)別和聯(lián)系？ 1、一般來說， 求出的是平均感應(yīng)電動勢，和某段時間或者某個過程對應(yīng)，求出的是瞬時感應(yīng)電動勢，E和某個時刻或者某個位置對應(yīng)。區(qū)別：17 2、求出的是整個回路的感應(yīng)電動勢vabcdL區(qū)別： 回路中感應(yīng)電動勢為零時，但是回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢不一定為零。181、公式中的時間趨近于0時， E就為瞬時感應(yīng)電動勢2、公式中v若代表平均速度， 則求出的E就為平均感應(yīng)電動勢。聯(lián)系：問題：公式 與公式 的區(qū)別和聯(lián)系？19四、反電動勢V 此電動勢阻礙電路中原來的電流. 故稱之為反電動勢20NS電動機安培力方向 轉(zhuǎn)動速度方向21 電動機線

8、圈的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢是反電動勢。這個電動勢是削弱了電源電流, 阻礙線圈的轉(zhuǎn)動. 線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動就必須向電動機提供電能，電能轉(zhuǎn)化為機械能。 正因為反電動勢 的存在,所以對電動機,歐姆定律不成立.22 如果電動機因機械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動，這時就沒有了反電動勢，線圈電阻一般都很小，線圈中電流會很大，電動機會燒毀。這時，應(yīng)立即切斷電源，進(jìn)行檢查。23電源24NS電源25【例1】如圖12-3-5所示，邊長為a的正方形閉合線框ABCD在勻強磁場中繞AB邊勻速轉(zhuǎn)動,磁感應(yīng)強度為B,初始時刻線框所在面與磁感線垂直,經(jīng)過時間t轉(zhuǎn)過1200角,求:(1)線框內(nèi)感應(yīng)電動勢在t時間內(nèi)的平均值;(2)轉(zhuǎn)過120

9、0角時,感應(yīng)電動勢的瞬時值.圖12-3-526【解析】(1)設(shè)初始時刻線框朝紙外的一面為正面時,此時刻磁通量磁能量1=Ba2,磁感線從正面穿入,t時刻后, 磁通量2=(1/2)Ba2, 且此時刻磁通量的變化量應(yīng)當(dāng)是(1+2),而不是(1-2),(學(xué)生可比較一下轉(zhuǎn)過1200與轉(zhuǎn)過600時的區(qū)別). E= / t求出平均電動勢：E=3Ba/2t； (2)計算感應(yīng)電動勢的瞬時值要用公式E=BLvsina，且a=1200、v2=2a/(3t);E= a2/(3t)；27【例2】如圖12-3-6所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓內(nèi)有垂直于圓平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，一根長度大于2r的導(dǎo)線MN以速

10、度v在圓環(huán)上無摩擦地自左勻速滑動到右端.電路的固定電阻為R，其余電阻不計，試求MN從圓環(huán)的左端滑動到右端的過程中電阻R上的電流的平均值及通過的電量.圖12-3-6MNR28【解析】本題粗看是MN在切割磁感線，屬于“切割”類的問題，要用E=BLv,但切割桿MN的有效長度在不斷變化，用公式E=BLv難以求得平均值.事實上，回路中的磁通量在不斷變化，平均感應(yīng)電動勢可由磁通量的變化來求.由于 =B S =Br； t =2r/v，由法拉第電磁感應(yīng)定律，E= / t =Brv/2,所以I=E/R=Brv/2R,從而，通過的電量：q=Br2/R.29【例3】如圖12-3-7所示，abcd是一個固定的U型金屬

11、框架，ab和cd邊都很長，bc邊長為l，框架的電阻可不計，ef是放置在框架上與bc平行的導(dǎo)體桿，它可在框架上自由滑動(無摩擦)，它的電阻為R.現(xiàn)沿垂直于框架平面的方向加一恒定的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于紙面向里，已知以恒力F向右拉導(dǎo)體ef時，導(dǎo)體桿最后勻速滑動，求勻速滑動時的速度.圖12-3-730【解析】當(dāng)導(dǎo)體桿向右滑動時，通過回路efcb的磁通量將發(fā)生變化，從而在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I.設(shè)導(dǎo)體桿做勻速運動時的速度為v，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律可知：E=Blv、I=E/R;而磁場對導(dǎo)體桿的作用力為F安=BlI,且有F=F安，解得勻速滑動時的速度為：v=FR/B2l2.31【例4】如圖12-3-8所示，長都為l的金屬棒OA、OB和圓弧組成閉合回路，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場和回路所在平面垂直，保持棒OA和圓弧不動，將棒OB繞O點以角速度順時針轉(zhuǎn)動，B端一直與圓弧接觸，求OB棒上感應(yīng)動勢的大??；圖12-3-832【解析】方法一：在t時間內(nèi)OB掃過的面積s= R2t/2;回路中磁通量的變化量 =Bs,再由E= /t求出感應(yīng)電動勢 E=B R2/2；方法二：可以將OB看做是切割磁感線運動，切割速度為其中點速度v=l/2,則有E=Blv=Bl2/2,可見此方法更為簡單；因此在此題中將圓弧和OA去掉后