法拉第电磁感应定律感应电动势.ppt

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1、 在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？闭合电路中磁通量发生变化。闭合电路中磁通量发生变化。 在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况？在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况？ 恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？电路闭合、有电源。电路闭合、有电源。SBBS1122SBSB1216.2法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律感应电动势的大小感应电动势的大小一、一、感应电动势感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫做在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势感应电动势。说明

2、说明电路闭合时有感应电动势，感应电流。电路闭合时有感应电动势，感应电流。电路断开时有感应电动势，但无感应电流。电路断开时有感应电动势，但无感应电流。决定感应电动势大小的因素决定感应电动势大小的因素AB vE E I I A A中（中（I/I/t t)磁铁磁铁 vE E E E ( / t) I I I I ( / t) ( / t) 实验一实验一实验二实验二实验三实验三= =BS实验结论：实验结论：感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关。感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关。单位时间内的磁通量的变化量，叫做单位时间内的磁通量的变化量，叫做磁通量的变化率磁通量的变化率。电磁感应电动势的大小，跟

3、穿过这一电路的磁通量的电磁感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。变化率成正比。法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律：= =B SBS11t22t121212tttBtvvv二、感应电动势的大小二、感应电动势的大小单匝线圈的感应电动势单匝线圈的感应电动势说明：说明：k k为比例常数，在国际单位制中为比例常数，在国际单位制中EVEV，b b， ts ts，则则k k1 1。tkEtE2B2t1B1t定义式，的大小与定义式，的大小与 的大小、的大小、 的大小无必然关的大小无必然关 系，而与系，而与( / t)整体成正比；整体成正比；当一定时，当一定时， 一定时，一定时， 。tSnB

4、EtBnSE闭合电路为闭合电路为n n匝线圈时的匝线圈时的感应电动势感应电动势tnE通常计算通常计算 t 内的平均电动势，一般不等于初态、内的平均电动势，一般不等于初态、 末态电动势的平均值；末态电动势的平均值；注注意意三、导体做切割磁感线运动时的感应电动势的表达式三、导体做切割磁感线运动时的感应电动势的表达式设：设：线框宽为磁感应强度为，导线线框宽为磁感应强度为，导线 棒长为棒长为0并以速度匀速切割磁感并以速度匀速切割磁感 线，求产生的感应电动势？线，求产生的感应电动势？tLvSSB解析：解析： BV，V，B 。BLvE Gab1b1avv 计算导体切割磁感线的电动势；计算导体切割磁感线的电

5、动势；注注意意 为导体棒切割磁感线的有效长度；为导体棒切割磁感线的有效长度； 为平均速度时，为平均感应电动势；为平均速度时，为平均感应电动势； 为瞬时速度时，为瞬时感应电动势；为瞬时速度时，为瞬时感应电动势；导线切割磁感线时产生感应电动势的大小，跟磁感应强度、导线长导线切割磁感线时产生感应电动势的大小，跟磁感应强度、导线长度、运动速度以及运动方向和磁感线方向的夹角度、运动速度以及运动方向和磁感线方向的夹角的正弦成的正弦成正比。正比。sin说明：说明：、两式中两式中V，请同学们，请同学们 自己证明自己证明 。smmTV11111BLvE sin1 vvsinBLvE 当与不垂直时：当与不垂直时：

6、产生感应电动势Bv 1不产生感应电动势/Bv2特别特别注意注意21vvv 为运动方向和磁感线方向的夹角。为运动方向和磁感线方向的夹角。 V，B；sinBLvE 在电磁感应现象中产生的电动势叫做在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势感应电动势。 法拉第电磁感应定律：法拉第电磁感应定律： 电磁感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量电磁感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量 的变化率成正比。的变化率成正比。 单匝线圈的感应电动势单匝线圈的感应电动势 。 闭合电路为闭合电路为n匝线圈时的感应电动势匝线圈时的感应电动势 。 导线切割磁感线时产生感应电动势的大小，跟磁感导线切割磁感线时产生感应电动

7、势的大小，跟磁感 应强度、导线长度、运动速度以及运动方向应强度、导线长度、运动速度以及运动方向 和磁感线方向的夹角的正弦成正比。和磁感线方向的夹角的正弦成正比。tnEtEsin小小 结：结：例例 关于电磁感应关于电磁感应,下述说法中正确的是下述说法中正确的是( ) A 穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越 大。大。 B 穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一 定为零。定为零。 C 穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电 动势越大。动势越大。 D 穿过线圈的磁通量的变化越快，感应电穿过线圈的磁通量的变化越

8、快，感应电 动势越大。动势越大。D例例 如图所示，让线圈由位置如图所示，让线圈由位置1通过通过 一个匀强磁场的区一个匀强磁场的区 域运动到位域运动到位 置置2，下述说法中正确的是（，下述说法中正确的是（ ） A. 在线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应在线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应 电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大。电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大。 B. 整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应 电流，电流， 而且电流是恒定的。而且电流是恒定的。 C. 整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应整个线圈在匀

9、强磁场中加速运动时，线圈中有感应 电流，而且电流越来越大。电流，而且电流越来越大。 D. 在线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应在线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应 电流，而且穿出时的速度越大，感应电流越大。电流，而且穿出时的速度越大，感应电流越大。12AD2kltErklrEI2)(20vtlBllBvtllBB0解析：解析：根据法拉第电磁感应定律，回路中产生的感应电动势为根据法拉第电磁感应定律，回路中产生的感应电动势为 回路中的感应电流为回路中的感应电流为要使棒中不产生感应电流，则通过闭合回路的磁通量不变，即要使棒中不产生感应电流，则通过闭合回路的磁通量不变，即解得解得例例（

10、2001年上海）如图所示，固定与水平面上的金属框年上海）如图所示，固定与水平面上的金属框cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框搁在框架上，可无摩擦滑动。此时架上，可无摩擦滑动。此时abed构成一个边长构成一个边长L的正的正方形，棒电阻方形，棒电阻r，其余电阻不计，开始时磁感应强度为，其余电阻不计，开始时磁感应强度为B。 若以若以t=0时起，磁感应强度均匀增加，每秒增加量时起，磁感应强度均匀增加，每秒增加量k，同时保，同时保 持持 棒静棒静止，求棒中的感应电流？止，求棒中的感应电流？ 若以若以t=0时起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度时起，磁感

11、应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右匀速运动，向右匀速运动，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化？（写出可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化？（写出B与与t的的关系式）关系式）abcdefv课后作业：课后作业： 课本习题 、。 在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。 法拉第电磁感应定律：法拉第电磁感应定律： 电磁感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量电磁感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量 的变化率成正比。的变化率成正比。 单匝线圈的感应电动势单匝线圈的感应电动势 。 闭合电路为闭合电路为n匝线圈时的感应电动势匝线圈时的感应电动势 。 导体做切割磁感线运动且导体做切割磁感线运动且BV，V，B时时 感应电动势感应电动势 。 BLvE tnEtE小小 结：结：课后作业：课后作业： P199 、。