法拉第电磁感应定律课件.ppt

知识准备： 1、感应电流的磁场总是 阻碍 引起感应电 流的磁通量的变化。 2、在用导线切割磁感线产生感应电流的 实验中，导线运动得 越快 、磁体的 磁场 越强 、产生的感应电流就 越大 。 在向线圈中插入条形磁铁的实验中，磁 铁的磁性 越强 ，插入的速度 越快 ， 产生的感应电流就 越大 。
在电磁感应现象中产生的电动势 1、感应电动势是指： 。 产生感应动力势的那部分导体就相当于 电源 。 2、法拉第电磁感应定律： 。 3、磁通量是标量，它的大小的表达式 Φ= B·S·sinθ ， 它的改变量ΔΦ的三种情况：（1）S不变 ΔΦ= ΔB·S ；（2）B不变时， ΔΦ= B·ΔS ； 时， （3）B和S均不变，但B与S的相对位置发生变 sinθ1) 化，ΔΦ= B·S·(sinθ2 – 。 4、法拉第电磁感应定律的公式： ；导线 切割磁感线时的感应电动势： 。在上 述公式中各物理量必须用国际单位制中的单位。 5、反电动势是指： 。它体 现了 转化为 能的过程。
小结： 1、法拉第电磁感应定律内容及表达式 2、导线切割磁感线运动时的感应电 动势的表达式及推导过程
第4节 法拉第电磁感应定律
——确定感应电动势的大小
• 学习目标： • （1）、知道什么叫感应电动势。 • （2）、知道磁通量的变化率是表示磁通量 变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ • （3）、理解法拉第电磁感应定律内容、数 学表达式。 • （4）、知道公式E=BLv的推导过程。 • 学习重点：法拉第电磁感应定律 • 学习难点：理解磁通量的变化量及磁通量 的变化率
物理量 磁通量 Φ 磁通量 的变化 量ΔΦ 磁通量 的变化 率
单位 物理意义 Wb 表示某时刻或某位置 时穿过某一面积的磁 感线条数Wb
表示在某一过程中穿 ΔΦ= 过某一面积的磁通量 ∣Φ Φ ∣ 2 1 变化的多少

一.感应电动势
2、电源：产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.
1.定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
思考与讨论
感应电动势的大小跟哪些因素有关？
探究感应电动势大小与磁通量变化的关系
提出问题 既然闭合电路的磁通量发生改变就能产生感应电动 势，那么感应电动势大小与磁通量的变化是否有关呢？
E=2V
W非=240J
探索者
水果电池
探索者
地电流
电磁感应定律
教学目标
知识与能力 1、知道什么是感应电动势。 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、在实验基础上，了解法拉第电磁感应定律内容 及数学表达式，学会用该定律分析与解决一些简单 的问题。 4、培养类比推理和通过观察、实验、归纳寻找物 理规律的能力。 实验 仪器 螺线管要准备10匝和100匝的两个
课堂练习
1、关于电动势，下列说法正确的是： AC
A、 在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功， 电能增加 B、对于给定的电源，移动正电荷，非静电力做功越多， 电动势就越大 C、电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极 移送单位正电荷量做功越多 D、电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负 极移送到正极的电荷量越多
跟电源的体积无关, 跟电源外部电路无关.
学生活动：看图识意义
干电池
微型电池
铅蓄电池
1.5V
250V
锌汞电池
2.0V
1.5V
1.2V
3.6V
三、电源的重要参数
1、电源的电动势
2、电源的内阻:电源内部导体的电阻.
3、电池的容量:电池放电时能输出的总电荷量 单位：安· 时(A· h) 毫安· 时(mA· h)

则产生感应电流，感应电流引起热效应等，所以 一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.
2．在电磁感应现象中，既然闭合电路中有_______ (4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解．
单位 Wb
物理意义
表示某时刻或某 位置时穿过某一 面积的磁感线条 数的多少
计算公式 Φ＝B·S⊥
8
物理量
磁通量的 变化量ΔΦ
单位 物理意义
表示在某一过程
Wb
中穿过某一面积 的磁通量变化的
多少
计算公式 ΔΦ＝Φ2－Φ1
磁通量的
变化率
ΔΦ Δt
Wb/s
表示穿过某一面 积的磁通量变化 的快慢
9
特别提醒：(1)Φ、ΔΦ、ΔΔΦt 均与线圈匝数无关． (2)磁通量和磁通量的变化率的大小没有直接关系， Φ 很大时，ΔΔΦt 可能很小，也可能很大；Φ＝0 时，ΔΔΦt 可能不为零．
D．只有乙 解析：选B.甲、乙、丁中切割磁感线的有效长度均为l， 故B对．
19
三、电磁感应现象中的电路问题
1．分析电路
在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势．若回路闭合，则产生感应电流，感应电流引起热效应等，所以电磁
在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量 感应问题常与电路知识综合考查．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是：
岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为 导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是( ) A．河北岸的电势较高 B．河南岸的电势较高
C．电压表记录的电压为9 mV

电学方面1821年法拉第完成了第一项重大的电发明，即第一台电动机，通俗来解释就是通过使用电流将物体运动。虽然在现代技术看来，这个装置十分简陋，但它却开创电动机的发展史。1831年法拉第在实验中发现了电磁感应，也就是当一块磁铁穿过一个闭合线路时 ，线路内就会有感应电流产生。这也成为了法拉第一生最伟大的贡献之一。同年法拉第发明了圆盘发电机，这是法拉第第二项重大的电发明。
在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势 。 产生感应电 动势的那部分导体就相当于电源。
感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？
在实验中，速度越快、磁场越强、匝数越多， 产生的感应电动势就越ห้องสมุดไป่ตู้。
是不是感应电动势的大小可能与磁通量变化的快慢有关呢？
在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上，人们认识到：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量 的变化率成正比，这就是法拉第电磁感应定律 。
现代科学研究中常要用到高 速电子，电子感应加速器就是利用感生电场 使电子加速的设备。 它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之 间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆 周运动。 电磁铁线圈电流的大小、方向可以变 化，产生的感生电场使电子加速。 上图为侧视 图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下 看，电子沿逆时针方向运动。 当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一 致时，电流的大小应该怎样变化才能使电子 加速？
导线切割磁感线时的感应电动势
＝
∆Φ ＝ Φ 2－ Φ 是磁通量的变化量
是磁通量的变化率
n 是线圈的匝数 单匝时（n=1）：
为有效长度
为与磁感线方向的夹角
为导线和磁场间的相对速度
与＝ 的对比
感生电动势
感生电场
变化的磁场周围所产生的电场

研究新材料和新技术在法拉第电磁感应定律中的应用，如 超导材料、纳米材料、石墨烯等，探索其在提高电磁感应 效应和推动技术革新方面的潜力。
数值模拟与实验验证
加强数值模拟和实验验证在法拉第电磁感应定律研究中的 应用，提高研究的准确性和可靠性，为未来的应用和拓展 提供有力支持。
感谢您的观看
THANKS
电磁感应现象不仅在理论上揭示 了电与磁之间的内在联系，而且 在实践中有着广泛的应用，如发 电机、变压器、感应马达等。
感应电动势
感应电动势是指由于电磁感应现象而在导体中产生的电动势。
当导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中的自由电子受到洛伦兹力 作用，导致电子定向移动，从而在导体两端产生电势差，即感应电动势。
发电机的原理
总结词
发电机的工作原理是法拉第电磁感应定律的重要应用 ，通过磁场和导线的相对运动产生感应电动势，进而 产生电流。
详细描述
发电机的基本构造包括磁场和导线，当磁场和导线发 生相对运动时，导线中会产生感应电动势。这个电动 势的大小与磁场的磁感应强度、导线切割磁力线的速 度以及导线与磁场之间的夹角有关。根据法拉第电磁 感应定律，感应电动势的大小等于磁通量变化率与线 圈匝数的乘积。发电机通过不断变化的磁场和导线的 相对运动来产生持续的电流，为人类生产和生活提供 电力。
楞次定律
总结词
楞次定律是法拉第电磁感应定律的推论，它描述了感 应电流的方向与磁通量变化之间的关系。当磁通量增 加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当磁通量 减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。
详细描述
楞次定律是法拉第电磁感应定律的一个重要推论。它指 出当磁通量发生变化时，导线中会产生感应电流，并且 这个电流的磁场会阻碍磁通量的变化。具体来说，当穿 过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向 相反，以减小线圈中的磁通量；当磁通量减少时，感应 电流的磁场与原磁场方向相同，以增加线圈中的磁通量 。楞次定律是解释电磁感应现象的重要依据，对于理解 发电机、变压器等设备的原理具有重要意义。