1.4法拉第电磁感应定律.ppt

法拉第电磁感应定律 3-2 电 磁 感 应 回顾 1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件？ 2、在恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件？ 试从本质上比较甲、乙两电路的异同 闭合电路中有感应电流 一定有电动势 不闭合电路中有没有感应电流 感应电动势 相当于电源 一、感应电动势 （E） 1.定义: 在电磁感应现象中产生的电动势。 感应电动势可能与磁通量变化的快慢有关。 磁通量变化的快慢可以用磁通量的变化率表示。 2.内容: 法拉第电磁感应定律 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。 取适当单位 K=1 N匝线圈 (n为线圈的匝数) 3.数学表达式: 2.内容: 法拉第电磁感应定律 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。 (n为线圈的匝数) 3.数学表达式: 注意： （1） 平均磁通变化率 平均感应电动势 （2） 当B一定： 当S一定： ? 物理意义 与电磁感应关系 磁通量Ф 穿过回路的磁感线的条数多少 没有直接关系 磁通量变化△Ф 穿过回路的磁通量变化了多少 产生感应电动势的条件 磁通量变化率 ΔΦ/Δt 穿过回路的磁通量变化的快慢 ? 决定感应电动势的大小 ★ Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒均匀减少2Wb，则 （　　） A、线圈中的感应电动势一定是每秒减少2v B、线圈中的感应电动势一定是2v C、线圈中的感应电流一定是每秒减少2A D、线圈中的感应电流一定是2A 例与练 不变！ 不变！ 二、导线切割磁感线时的感应电动势 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。 产生的感应电动势为： v θ B V2 V1 =Vsinθ 若导体斜切磁感线：（V与B不垂直） ?为B、v之间的夹角 三、反电动势 1. 感应电动势加强了电源了产生的电流,还是削弱了它？是有得于线圈的转动,还是阻碍了线圈的转动？ 电动机转动是时,线圈中产生的感应电动势 总要削弱电源电动势的作用,阻碍线圈的转动. ──反电动势 2.电动机由于机械故障停转,要立即切断电源。 例题1 如图，设匀强磁场的磁感应强度为B，导体棒ab的长度为L,以速度v在导轨上向右匀速运动。求此时a、b两点间的电势差。已知导轨的总电阻为R,导体棒ab的电阻为r。 a b v R 在上题中，导体棒ab的质量为m。若开始导体棒ab在导轨上静止，用一水平向右的恒力F拉导体棒，使它向右运动，试分析导体棒的受力情况、运动情况。求出导体棒运动的最大速度。 a b F V 例题2 a b F 运动分析： F F安 水平方向受力分析： F合=F－ F安 v I F合 a a=0? N Y Vm 当F=F安时，a=0, 此时导体棒最大速度为: B G F安 N 当mgsinθ =F安时，a=0,此时导体棒最大速度为: 拓展 如图所示，长为 的金属杆OA绕过O点垂直于纸面的固定轴沿顺时针方向匀速转动，角速度为ω。一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B，磁场范围足够大。求OA杆产生感应电动势的大小。 解析： 由于OA杆是匀速转动，故OA产生的感应电动势是恒定的，其平均值与瞬时值相同，求感应电动势的两个公式均可以用。 O 例题3 ω A B C R O 例4：如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架。OC 为一端绕O点在框架上滑动的导体棒，OA之 间连一个阻值为R的电阻（其余电阻都不计）， 若使OC以角速度ω匀速转动。试求： （1）图中哪部分相当于电源？ （2）感应电动势E为多少？ （3）流过电阻R的电流I为多少？ 如图所示，边长为a的正方形金属线圈绕通过OO′轴，以角速度ω做匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，求下列情况的平均感应电动势 1）线框从图示位置转过900 2）线框从图示位置转过1800 3）线框从图示位置转过300 【例题5】线框在磁场中的转动 o O’ 2．一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的： A.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最大 B.磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大 C.磁通量最大,磁通量变化率最小,感应电动势最大 D.磁通量最小,磁通量变化率最小,感应电动势最大 √ 如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆导线处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向如图。一根长度大于2r的直导线MN，以速率V在圆上自左端匀速滑到右端，电路中定值电阻为R，其余电阻忽略不计。在滑