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(共34張PPT)
第二節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律
第二節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律
試比較甲、乙兩電路的異同
甲
N
S
×
乙
測(cè)量電動(dòng)勢(shì)
測(cè)量電動(dòng)勢(shì)
電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，
1、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
磁通量變化的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。
實(shí)驗(yàn)探究
猜想：
磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
線圈面積大小
磁體穿過線圈的快慢
匝數(shù)多少
N
S
V
乙
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與哪些因素有關(guān)？
？
實(shí)驗(yàn)探究
N
S
V
乙
磁通量變化量ΔΦ
變化所用時(shí)間Δt
匝數(shù)n
實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與哪些因素有關(guān)？
？
實(shí)驗(yàn)器材
實(shí)驗(yàn)探究
改變磁體個(gè)數(shù)
改變磁感應(yīng)強(qiáng)度
改變磁通量的變化量
B=nB0
ΔΦ=ΔBS
怎樣改變磁通量的變化量ΔΦ呢？
2個(gè)
4個(gè)
6個(gè)
x不變，改變h,改變v
即可改變磁通量變化
的時(shí)間
實(shí)驗(yàn)探究
怎樣改變磁通量變化的時(shí)間Δt呢？
v2=2ax
50cm
h
實(shí)驗(yàn)操作演示
探究1 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化時(shí)間的關(guān)系
線圈匝數(shù)300匝，磁體由6塊強(qiáng)磁體疊加組成
50cm
h
管口離桌面高度差分別為
25cm
30cm
35cm
40cm
探究1 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化時(shí)間的關(guān)系
0.2768V
0.5685V
0.4036V
0.8666V
匝數(shù)n 300 300 300
磁鐵個(gè)數(shù) 6 6 6
磁通量變化量ΔΦ 磁體通過線圈所用時(shí)間Δt 磁通量的變化率ΔΦ/Δt 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化情況 相同
減小
磁通量變化率越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
增大
變化率=
變化量
時(shí)間
探究1 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化時(shí)間的關(guān)系
探究2 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化量的關(guān)系
線圈匝數(shù)300匝，x、h均不變則v不變
分別釋放2塊
4塊
6塊磁體
50cm
h=45cm
探究2 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化量的關(guān)系
匝數(shù)n 300 300 300
磁鐵個(gè)數(shù) 2 4 6
磁通量變化量ΔΦ 磁體通過線圈所用時(shí)間Δt 磁通量的變化率ΔΦ/Δt 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化情況 增大
相同
磁通量變化率越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
增大
0.2968V
0.5829V
0.8890V
1 : 2 : 3
探究2 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化量的關(guān)系
探究3 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與線圈匝數(shù)的關(guān)系
6塊磁體疊加,B不變
x、h均不變則v不變
分別用50匝
100匝
200匝線圈
50cm
h=45cm
探究3 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與線圈匝數(shù)的關(guān)系
探究3 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與線圈匝數(shù)的關(guān)系
匝數(shù)n 50 100 200
磁鐵個(gè)數(shù) 6 6 6
ΔΦ 磁體通過線圈所用時(shí)間 磁通量的變化率ΔΦ/Δt 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化情況 相同
相同
匝數(shù)越多，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
相同
0.1492V
0.3097V
0.5689V
1 : 2 : 4
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量的變化率正相關(guān)，
德國物理學(xué)家紐曼、韋伯在對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行嚴(yán)格分析后，于1845年和1846年先后指出電磁感應(yīng)的規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
與線圈匝數(shù)正相關(guān)。
二、法拉第電磁感應(yīng)定律
(1)內(nèi)容:閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．
(3)單位:
在國際單位制中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的單位是伏(V)，磁通量的單位是韋伯(Wb)，時(shí)間單位是秒（s）
(2)公式:
n匝線圈
磁通量Φ 磁通量的變化量ΔΦ 磁通量的變化率
物理意義
與電磁感應(yīng)的關(guān)系
物理量Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的比較
產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件
決定單匝線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小
注意：ΔΦ只代入絕對(duì)值。
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用楞次定律或右手定則來判斷
某時(shí)刻穿過磁場(chǎng)中某個(gè)面的磁感線條數(shù)
無直接關(guān)系
在某一過程中，穿過某個(gè)面的磁通量變化的多少
穿過某個(gè)面的磁通量變化的快慢
(1)平行導(dǎo)軌間距為l，閉合電路中長(zhǎng)為l導(dǎo)體棒沿平行導(dǎo)軌以速度v勻速切割磁感線，試分析導(dǎo)體棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，并判斷哪端電勢(shì)高。
(2)若導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向夾角為θ，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又是多少呢？
請(qǐng)根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)單提示完成。
例.求解導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
例.求解導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
(1)平行導(dǎo)軌間距為l，閉合電路中長(zhǎng)為l導(dǎo)體棒沿平行導(dǎo)軌以速度v勻速切割磁感線，試分析導(dǎo)體棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，并判斷哪端電勢(shì)高。
(2)若導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向夾角為θ，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又是多少呢？
例.求解導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
（θ為v與B夾角）
動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)
3.導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
問題探究：
導(dǎo)體棒MN在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于電源，是什么力讓自由電荷在導(dǎo)體棒中定向移動(dòng)呢？電荷相對(duì)于紙面的運(yùn)動(dòng)大致沿什么方向？(為了方便，可以認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷是正電荷．)
v合
-
+
+
v'
F
課后思考：
洛倫茲力做功了嗎？閉合電路中如果沒有外力， 導(dǎo)體棒將如何運(yùn)動(dòng)？能量是如何轉(zhuǎn)化的？
課堂小結(jié)——提升科學(xué)思維
感應(yīng)電流→感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
法拉第電磁感應(yīng)定律
作業(yè)：
完成學(xué)習(xí)任務(wù)單中的探究作業(yè)和練習(xí)作業(yè)。
謝謝觀看！
同學(xué)們?cè)僖姡?/p>

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