4. 4 法拉第电磁感应定律.ppt

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4. 4 法拉第电磁感应定律

分别给门的四角钉上大钉子,用电线沿着4个钉子绕制一个几十匝的大线圈,如图所示.线圈的两端连在一个电流表上.开门、关门时能不能发出电来?试试看! 如果发电效果不明显,想一想,应该怎样改进? 1.重新做一下探究电磁感应现象的实验,会发现当磁铁插入线圈的快慢不相同时,灵敏电流计指针偏角____________,插入速度越快,指针偏角__________,说明感应电流__________. 2.实验证明,电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的________________成正比. 3.电动机转动时,线圈中也会产生感应电动势,这个感应电动势总要________电源电动势的作用,我们把这个电动势称为________电动势. 答案:1.不相同;越大;越大 2.磁通量的变化率 3.削弱;反 (1)感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势. (2)感应电动势与感应电流:感应电动势是形成感应电流的必要条件,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. (1)表述: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. 注意:产生感应电动势的那部分导体相当于电源,感应电动势即该电源的电动势. 特别提醒: 穿过一个平面的磁通量大,磁通量的变化量不一定大,磁通量的变化率也不一定大;穿过一个平面的磁通量的变化量大,磁通量不一定大,磁通量的变化率也不一定大;穿过一个平面的磁通量的变化率大,磁通量和磁通量的变化量都不一定大. (2010·南京六中期中)下列几种说法中正确的是(  ) A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 B.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大 C.线圈放在磁场越强的位置,产生的感应电动势一定越大 D.线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大 答案:D 解析:感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,磁通量的变化率是表征磁通量变化快慢的物理量,磁通量变化越快,磁通量变化率越大,感应电动势越大,D选项对;感应电动势大小与磁通量变化的大小、磁通量的大小及线圈所在处的磁场强弱均无直接关系,ABC选项错. (1)公式 E=BLvsinθ (2)说明:①B为匀强磁场的磁感应强度的大小.若非匀强磁场,但是导线上各点所在处的B均相同时,该公式也可使用. ②L是导线的有效切割长度. ③v是导线上各点的运动速度. ④θ为v与B间的夹角. ⑤特殊情况,θ=90°(B与v垂直)时,公式简化为E=BLv. 特别提醒: 若磁场本身在变化的同时,电路中还有一部分导体切割磁感线运动,则上述两种情况都同时存在,应分别分析,总电动势等于感生电动势和动生电动势的和或差. 在赤道正上方,有一导体棒东西放置,放手后让其自由下落,下列说法正确的是 (  ) A.东端电势高      B.西端电势高 C.中点电势高 D.各点电势一样 答案:A 解析:地磁场的磁感线由南向北,放手后导体棒做自由落体运动,据右手定则知,东端为感应电动势的正极,东端电势高. 发电机是把机械能转化为电能的装置,而电动机是把电能转化为机械能的装置,例如初中学过的直流电动机. 由于电动机转动时,线圈要切割磁感线,也会产生感应电动势,这个电动势总是要削弱电源电动势的作用,我们把这个电动势称为反电动势. 解析:磁通量的变化是由于面积变化引起的,关键是算出面积变化,再由ΔΦ=B·ΔS,算出磁通量变化量. 点评:计算ΔΦ通常有以下几种方法: 方法一:磁通量的变化是由面积变化引起的,ΔΦ=B·ΔS. 方法二:磁通量的变化是由磁场变化引起的:ΔΦ=ΔB·S. 方法三:磁通量的变化是由于面积和磁感应强度间的角度变化引起的,根据定义求:ΔΦ=Φ末-Φ初. (2010·绵阳南山中学高二期中)在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=20 cm2.螺线管导线电阻r=1.0 Ω,R1=4.0 Ω,R2=5.0 Ω,C=30μF.在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化,则电容器上极板带________电,电容器的带电量为________C. 答案:负,1.8×10-5 解析:因磁场在增强,由楞次定律可推知电容器上极板带负电,由法拉第电磁感应定律得: 如图,金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN,拉动MN,使它以速度v向右匀速平动.若导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体,电阻率相同,则在MN运动过程中闭合电路的 (  ) A.感应电动势保持不变 B.感应电流逐渐增大 C.感应电动势逐渐增大 D.感应电流保持不变 解析:设MN从O点开始运动,则 ON=vt,MN=vt·tanα. 一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落,并始终保持水平

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