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    《法拉第电磁感应定律》课件一(18张PPT)

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    人教版 (新课标)4 法拉第电磁感应定律教学ppt课件

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    这是一份人教版 (新课标)4 法拉第电磁感应定律教学ppt课件,共18页。PPT课件主要包含了感应电动势,表示磁通量的变化快慢,数学表达式,注意单位,ABD,ΔSLvΔt,产生的感应电动势为,ΔΦBΔS,BLvΔt,若导体斜切磁感线等内容,欢迎下载使用。
    1、在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。 产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。
    1、内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化率△Φ/ △t成正比.
    二、法拉第电磁感应定律:
    若有n匝线圈,则相当于有n个电源串联,总电动势为:
    注意:公式中Δφ应取绝对值,不涉及正负,感应电流的方向另行判断。
    问题:磁通量大,磁通量变化一定大吗?
    磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗?
    (可以类比速度、速度的变化和加速度。)
    磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化不同。磁通量为零,磁通量的变化率不一定为零;磁通量的变化大,磁通量的变化率也不一定大。
    1、有一个50匝的线圈,如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s,求感应电动势。
    2、一个100匝的线圈,在0. 5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。
    3、一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置,在0. 5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。
    4、 如下图所示,半径为r的金属环绕通过某直径的轴OO' 以角速度ω作匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,从金属环面与磁场方向重合时开始计时,则在金属环转过30°角的过程中,环中产生的电动势的平均值是多大?                                                                                           
    5、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示,则:( )
    A、线圈中0时刻感应电动势最大B、线圈中D时刻感应电动势为零C、线圈中D时刻感应电动势最大D、线圈中0到D时间内平均感应电动势为0.4V
    三、导体作切割磁感线运动
    如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度是B,ab以速度v匀速切割磁感线,求产生的感应电动势
    回路在时间t内增大的面积为:
    穿过回路的磁通量的变化为:
    (V是相对于磁场的速度)
    (若导线运动方向与导线本身垂直,但跟磁感强度方向有夹角)
    1、导线的长度L应为有效长度
    2、导线运动方向和磁感线平行时,E=0
    3、速度V为平均值(瞬时值),E就为平均值(瞬时值)
    例1:如图,匀强磁场的磁感应电动势为B,长为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动,速度v与L成θ角,求金属棒ab产生的感应电动势。
    练习:半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中,以速度V向右匀速运动时,E=?
    E = 2 B R V
    1、一般来说, ①求出的是平均感应电动势,E和某段时间或者某个过程对应,而②求出的是瞬时感应电动势,E和某个时刻或者某个位置对应。
    2、①求出的是整个回路的感应电动势,而不是回路中某部分导体的电动势。回路中感应电动势为零时,但是回路中某段导体的感应电动势不一定为零。如右图。
    1、公式①中的时间趋近于0时,E就为瞬时感应电动势
    2、公式②中v若代表平均速度,则求出的E就为平均感应电动势。
    例2、如下图所示,长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动,磁场的磁感应强度为B,求杆OA两端的电势差。
    例题3、在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个匝数为n的矩形线圈,边长ab=L1,bc=L2线圈绕中心轴OO'以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。试求:(1)线圈中产生感应电动势的最大值; (2) 线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势。(3) 设线圈的总电阻为R,线圈转过1/4周的过程中通过某一截面的电量。
    例4:如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和 P之间接有阻值为R= 3.0Ω的定值电阻,导体棒ab长=0.5m,其电阻为r =1.0Ω ,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,B=0.4T。现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动。(1)a b中的电流大? a b两点间的电压多大?(2)维持a b做匀速运动的外力多大?(3)a b向右运动1m的过程中,外力做的功是多少?电路中产生的热量是多少?
    (1) 0.5A 1.5V
    (3)0.1J 0.1J

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