常见的1.3法拉第电磁感应定律ppt.ppt

* 问题1：电路中存在持续电流的条件是什么？ 问题2：产生感应电流的条件是什么？ （1）闭合电路 （2）有电源 （1）闭合电路 （2）磁通量变化 试从本质上比较甲、乙两电路的异同 乙 甲 相同点：两电路都是闭合的，有电流 不同点：甲中有电池（电源） 乙中有螺线管 （相当于电源） 乙图中产生感应电动势的哪部分导体就是电源。 一、感应电动势E 1.定义: 在电磁感应现象中产生的电动势。 既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有感应电动势。 ⑶产生感应电流只不过是一个现象，它表示电路中在输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质，它表示电路已经具备了随时输出电能的能力。 几点说明： ⑴不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势，产生感应电动势是电磁感应现象的本质。 ⑵磁通量是否变化是电磁感应的根本原因。若磁通量变化了，电路中就会产生感应电动势，再若电路又是闭合的，电路中将会有感应电流。 Φ变化 产生E 产生I 总电阻一定时，E越大，I越大， 指针偏转角越大。 Φ变化的快慢不同 Φ都发生了变化 问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？ 问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？ 观察实验，分析并思考回答下面的问题： 问题3：该实验中，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？ 从条件上看 从结果上看 相同 不同 都产生了I 产生的I大小不等 2．磁通量变化越快，感应电动势越大。 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的变化率成正比。 二、法拉第电磁感应定律 (K是一个常数) (n为线圈的匝数) ∵k=1, 对n匝线圈就有 (n为线圈的匝数) 2.数学表达式: 是一段时间内磁通量的平均变化率 算出的是平均感应电动势 当磁通量均匀变化时,某一时刻的瞬时感应电动势等于全段时间内导体的平均感应电动势。 巩固练习： √ 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： A．线圈中的感应电动势每秒钟增加2 V B．线圈中的感应电动势每秒钟减少2 V C．线圈中的感应电动势始终是2 V D．线圈中不产生感应电动势 三、用公式E＝nΔΦ／Δt求E的三种情况： 1.磁感应强度B不变，垂直于磁场的回路面积S发生变化，ΔS＝S2-S1，此时，E＝nBΔS／Δt。 2.垂直于磁场的回路面积S不变，磁感应强度B发生变化，ΔB＝B2-B1，此时，E＝nSΔB／Δt。 3.磁感应强度B和垂直于磁场的回路面积S都发生变化，此时E＝n(B2S2-B1S1) ／Δt。 四、运动导体产生的感应电动势 如图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。 v θ B V2 V1 =Vsinθ =Vcosθ 若导体斜切磁感线 （θ为v与B夹角） v 公式BLv中的L指的是切割磁感线的有效长度。 如果导线不和磁场垂直，L是导线在垂直磁场方向上的投影长度。 如果导线是弯曲的，应取与B.V垂直的等效直线的长度 思考题 求下面图示情况下，a、b、c三段导体两端的感应电动势各为多大？ 2．如右图所示的匀强磁场中，B=0.4T，导体ab长L=40cm，电阻Rab=0.5Ω，框架电阻不计，当导体ab以v=5m/s的速度匀速向左运动时，电路中产生的感应电流为 。 1.6A 巩固练习 例1、如图所示为穿过某线框的磁通量Φ随 时间t变化的关系图，根据图回答： （1）穿过某线路的磁通量Φ何时最大？ 何时最小？ （2）Δφ/Δt何时最大？何时最小？ （3）感应电动势E何时最大？何时最小？ Φ t O t1 t2 t3 t4 注意： ① Δφ/Δt就是Φ－t 图象的斜率 ② E只与Δφ/Δt有关， 而与Φ、Δφ无关。 2．一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速转动，穿过某线路的磁通量Φ随时间t变化的关系如图1，当线圈处于如图2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 √ 巩固练习 Φ t O t1 t2 t3 t4 图1 图2 例2.如图 (a)图所示，一个500匝的线圈的两端跟R＝99 Ω的电阻相连接，