电磁学课件第四章优秀课件
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人教版高中物理选修3-2第四章法拉第电磁感应定律课件(22页)-PPT优秀课件
如图所示闭合线框一部分导体ab长l,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： ΔS=LvΔt 穿过回路的磁通量的变化 为：
ΔΦ=BΔS =BLvΔt
产生的感应电动势为：
× ×a × × ×a ×
× G
×
×v ×
×
×
××××××
××××××
2、定律的理解
归纳:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
磁通量Ф=BS
磁通量变化
△Ф=Ф2 一 Ф1
磁通量变化率
ΔΦ/Δt
物理意义
与电磁感应关系
穿过回路的磁感 无直接关系
线的条数多少
穿过回路的磁通 量变化了多少
穿过回路的磁通 量变化的快慢
产生感应电动 势的条件
决定感应电动 势的大小
人教版高中物理选修3-2 第四章第4节法拉第电磁感应定律课件 （共22 张PPT） 【PPT 优秀课 件】-精 美版
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课堂训练：
1．穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒钟 均匀地增加2 Wb，则（ ）
b
b
E
Φ t
BLv t t
BLv（V是相对于磁场的速度）
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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： ΔS=LvΔt 穿过回路的磁通量的变化 为：
ΔΦ=BΔS =BLvΔt
产生的感应电动势为：
× ×a × × ×a ×
× G
×
×v ×
×
×
××××××
××××××
2、定律的理解
归纳:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
磁通量Ф=BS
磁通量变化
△Ф=Ф2 一 Ф1
磁通量变化率
ΔΦ/Δt
物理意义
与电磁感应关系
穿过回路的磁感 无直接关系
线的条数多少
穿过回路的磁通 量变化了多少
穿过回路的磁通 量变化的快慢
产生感应电动 势的条件
决定感应电动 势的大小
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课堂训练：
1．穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒钟 均匀地增加2 Wb，则（ ）
b
b
E
Φ t
BLv t t
BLv（V是相对于磁场的速度）
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高中物理 第4章 电磁感应 4 法拉第电磁感应定律课件 新人教版选修32
1.对磁通量的变化率的理 解. 2．平均电动势与瞬时电 动势的区别.
知识点一 法拉第电磁感应定律
提炼知识 1．感应电动势 (1)定义：在电磁感应现象中产生的电动势． (2)感应电动势与感应电流的关系． 产生感应电动势的部分相当于电源，闭合导体回路中 有感应电动势就有感应电流，若导体回路不闭合，则没有 感应电流但仍有感应电动势．
D．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动 势一定越大
解析：依据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与 磁通量无关、与磁通量的变化量无关，与线圈匝数和磁通 量的变化率成正比．因此，选项 A、B 都是错误的．
磁场的强弱与感应电动势也无关，所以，选项 C 也 是错误的．线圈中磁通量变化越快意味着线圈磁通量的变 化率越大，依据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与 磁通量的变化率成正比，在此条件下线圈中产生的感应电 动势越大，故选项 D 是正确的．
电阻一定时，E 感越大，I 感越大，指针偏转程度越大．
(3)在下图中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中， 快插入和慢插入有什么相同和不同？
提示：磁通量变化相同，但磁通量变化的快慢不同．
1．由 E＝nΔΔΦt 可知，感应电动势 E 大小正比于磁 通量的变化率ΔΔΦt ，而与磁通量 Φ、磁通量变化量Δ Φ 及电路的电阻大小无关．
答案：D
知识点二 导体切割磁感线时的 感应电动势 提炼知识 1．导线切割磁感线时的感应电动势 (1)导线垂直于磁场运动，B、l、v 两两垂直时，如图 A 所示，E＝Blv．
图A
图B
(2)导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方
向夹角为 θ 时，如图 B 所示，E＝Blvsin θ
2．反电动势
(4)在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，感应电 动势的单位是伏特．
知识点一 法拉第电磁感应定律
提炼知识 1．感应电动势 (1)定义：在电磁感应现象中产生的电动势． (2)感应电动势与感应电流的关系． 产生感应电动势的部分相当于电源，闭合导体回路中 有感应电动势就有感应电流，若导体回路不闭合，则没有 感应电流但仍有感应电动势．
D．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动 势一定越大
解析：依据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与 磁通量无关、与磁通量的变化量无关，与线圈匝数和磁通 量的变化率成正比．因此，选项 A、B 都是错误的．
磁场的强弱与感应电动势也无关，所以，选项 C 也 是错误的．线圈中磁通量变化越快意味着线圈磁通量的变 化率越大，依据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与 磁通量的变化率成正比，在此条件下线圈中产生的感应电 动势越大，故选项 D 是正确的．
电阻一定时，E 感越大，I 感越大，指针偏转程度越大．
(3)在下图中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中， 快插入和慢插入有什么相同和不同？
提示：磁通量变化相同，但磁通量变化的快慢不同．
1．由 E＝nΔΔΦt 可知，感应电动势 E 大小正比于磁 通量的变化率ΔΔΦt ，而与磁通量 Φ、磁通量变化量Δ Φ 及电路的电阻大小无关．
答案：D
知识点二 导体切割磁感线时的 感应电动势 提炼知识 1．导线切割磁感线时的感应电动势 (1)导线垂直于磁场运动，B、l、v 两两垂直时，如图 A 所示，E＝Blv．
图A
图B
(2)导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方
向夹角为 θ 时，如图 B 所示，E＝Blvsin θ
2．反电动势
(4)在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，感应电 动势的单位是伏特．
高中物理选修3-2 第四章电磁感应-4.法拉第电磁感应定律(课件)(共79张PPT)
E=BLvsinθ，（θ指v与B的夹角）
这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷的公式， 需要注意：
（1）在公式E=BLv中，B,L,v三者两两垂直，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
穿过闭合电路磁通量的变化量为
ΔΦ=BΔS=BLvΔt 据法拉第电磁感应定律，得
E ΔΦ BLv Δt
C
N N1
v
D
M 图4.4-1
M1
问题： 当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ, 感应电动势可用上面的公式计算吗？
如图4.4-2所示，闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中,
导线的运动方向与导线本身是垂直的，但导体棒与磁感
N 答：有，因磁通量有变化
G ②有感应电流，是谁充当电源？
答：由恒定电流中学习可知，对比可知左图 中的虚线框部分相当于电源。 S
③上图中若电路是断开的，
N
有无感应电流电流？有无感 G 应电动势？
G
Er
答：电路断开,肯定无电流,但有电动势。
问题3、产生感应电动势的条件是什么？ 答：回路中的磁通量发生变化．
Δt 当线圈和磁场的夹角θ变化时则
E BS Δ(cosθ) Δt
三、导线切割磁感线时的感应电动势
如图4.4-1所示电路，闭合电路一部分导体MN处于匀强 磁场中，磁感应强度为B，MN的长度为L,以速度v匀速 切割磁感线，求产生的感应电动势?
解析： 设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到M1N1,这时线 框面积的变化量为ΔS=LvΔt
2、探究影响感应电动势大小的因素
（1）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关?
（2）探究要求：
①将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，记录
第四章第四节法拉第电磁感应定律课件1(人教版)
例2、如图所示，平行金属导轨与导轨平 面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B， 金属棒ab的长度为L，与导轨接触良好， 它以速度v向右匀速运动． （1）判断ab哪端电势高； （2）请根据法拉第电磁感应定律 的表达 式 E n 推导此闭合回路的感应电动势 E=BLv．t
例3、一个正方形导线圈边长a=0.2m，共有 N=100匝，其总电阻r=4Ω，线圈与阻值 R=16Ω的外电阻连成闭合回路，线圈所在区 域存在着匀强磁场，磁场方向垂直线圈所在 平面，如图甲所示，磁场的大小随时间变化 如图乙所示，求： （1）线圈中产生的感应电动势大小． （2）通过电阻R的电流大小．
a
E
G
r
b
a
E
r
G
b
第 四
法拉第电第磁四感节应定律 法拉第电磁感应定律
章
（一）
试从本质上比较甲、乙两电路的异同
甲
乙
相同点： 两电路都是闭合的，有电流 不同点： 甲中有电池,乙中有螺线管
画出等效电路
一.感应电动势
1.在电磁感应现象中产生的电动势叫 感应电动势。
2.感应电动势与感应电流：有感应电动势不 一定存在感应电流（要看电路是否闭合）, 有感应电流一定存在感应电动势。
探究实验：影响感应电动势大小的因素
实验：将条形磁铁如图所示插入线圈中，电流表 指针产生偏转。
比一比,看谁产生的电流小?
提问1：快插与慢插相比较，磁通量的变化相同吗？
相同
提问2：快插与慢插相比较，磁通量的变化快慢相同吗？
说明：磁通量的变化快慢用磁通量的变化率 来描述，即可表示为
t
不相同
实验结论
例4、如图（a）所示，一个500匝的线圈 的两端跟R=99Ω的电阻相连接，置于竖直 向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是 20cm2，电阻为1Ω，磁场的磁感应强度 随时间变化的图象如图（b）所示．求磁 场变化过程中通过电阻R的电流为多大．
第4章 2 《电磁场与电磁波》课件ppt
发出振荡的电场……如此周而复始,便会形成电磁波。
答案 D
探究二
电磁波与机械波的比较
情境探究
如图所示,某同学正在回答“神舟十号”航天员王亚平的问题,请问她们的通
话是通过机械波进行的还是通过电磁波进行的,为什么?
要点提示 电磁波。因为机械波的传播离不开介质,而电磁波可以在真空
中传播。
知识归纳
电磁波是电磁现象,机械波是力学现象,两种波产生机理不同,所以除具有
)
答案 √
(3)在电场周围,一定存在和它联系着的磁场。(
解析 变化的电场产生磁场,静电场周围没有磁场。
答案 ×
)
(4)在变化的磁场周围一定会产生变化的电场。(
)
解析 均匀变化的磁场周围产生恒定的电场。
答案 ×
(5)只要有电场和磁场,就能产生电磁波。(
)
解析 周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互激发,由近及远地传播出
实例引导
例1 根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是(
)
A.有电场的空间一定存在磁场,有磁场的空间也一定能产生电场
B.在变化的电场周围空间一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围空间一
定产生变化的电场
C.均匀变化的电场周围空间一定产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
变式训练 1如图所示的四种电场中,哪一种能产生电磁波(
)
解析 由麦克斯韦电磁场理论,当空间出现恒定的电场时(如A图),由于它不
激发磁场,故无电磁波产生;当出现均匀变化的电场时(如B、C图),会激发
出磁场,但磁场恒定,不会激发出电场,故也不会产生电磁波;只有振荡的电
场(即周期性变化的电场)(如D图),才会激发出振荡的磁场,振荡的磁场又激
答案 D
探究二
电磁波与机械波的比较
情境探究
如图所示,某同学正在回答“神舟十号”航天员王亚平的问题,请问她们的通
话是通过机械波进行的还是通过电磁波进行的,为什么?
要点提示 电磁波。因为机械波的传播离不开介质,而电磁波可以在真空
中传播。
知识归纳
电磁波是电磁现象,机械波是力学现象,两种波产生机理不同,所以除具有
)
答案 √
(3)在电场周围,一定存在和它联系着的磁场。(
解析 变化的电场产生磁场,静电场周围没有磁场。
答案 ×
)
(4)在变化的磁场周围一定会产生变化的电场。(
)
解析 均匀变化的磁场周围产生恒定的电场。
答案 ×
(5)只要有电场和磁场,就能产生电磁波。(
)
解析 周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互激发,由近及远地传播出
实例引导
例1 根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是(
)
A.有电场的空间一定存在磁场,有磁场的空间也一定能产生电场
B.在变化的电场周围空间一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围空间一
定产生变化的电场
C.均匀变化的电场周围空间一定产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
变式训练 1如图所示的四种电场中,哪一种能产生电磁波(
)
解析 由麦克斯韦电磁场理论,当空间出现恒定的电场时(如A图),由于它不
激发磁场,故无电磁波产生;当出现均匀变化的电场时(如B、C图),会激发
出磁场,但磁场恒定,不会激发出电场,故也不会产生电磁波;只有振荡的电
场(即周期性变化的电场)(如D图),才会激发出振荡的磁场,振荡的磁场又激
电磁学课件：4_1电磁介质
取一任意闭合曲面S
以曲面的外法线方向n为正
极化强度矢量P经整个闭合面S的通量等于 因极化穿出该闭合面的极化电荷总量q’
根据电荷守恒定律，穿出S的极化电荷等 于S面内净余的等量异号极化电荷－q’
P d S q' q'
S
穿出S面
S内
普遍规律
均匀介质：介质性质不随空间变化
可以证明
进去=出来——闭合面内不出现净电荷 ‘＝0
有作用？
物质固有的电 磁结构
场
物质
自由电荷：宏观移动 束缚电荷：极化
磁介质:磁化
电介质
物质具有电结构 当物质处于静电场中
场对物质的作用：对物质中的带电粒子作用 物质对场的响应：物质中的带电粒子对电场力的作用
的响应
导体、半导体和绝缘体有着不同的固有电结构
不同的物质会对电场作出不同的响应，产生不同的后 果，——在静电场中具有各自的特性。 • 导体中存在着大量的自由电子——静电平衡 • 绝缘体中的自由电子非常稀少——极化 • 半导体中的参与导电的粒子数目介于两者之间。
dS上的极化电荷 dS R2 sindd
dq' 'dS P cosdS PR2 cos sindd
dEo '
1
4 0
dq' R2
P
4 0
cos
s in dd
对称性分析：
退极化场由面元指向O（如图）
只有沿z轴电分量未被抵消，且与P相反
dE'z
dE'o
cos(
)
P
4
0
cos2
s in dd
介质中一点的 P(宏观量 )
P lim p分子 V 0 V