44法拉第电磁感应定律1.ppt
1 1、要使闭合电路中有电流必须具备什么条件？要使闭合电路中有电流必须具备什么条件？这个电路中必须有电源这个电路中必须有电源 2 2、如果电路不是闭合的，电路中没有电流，电源的如果电路不是闭合的，电路中没有电流，电源的电动势是否还存在呢？电动势是否还存在呢？ 电路不闭合电源电动势依然存在电路不闭合电源电动势依然存在 。复习提问：复习提问：3 3、电磁感应现象中，闭合电路中出现了感应电流，、电磁感应现象中，闭合电路中出现了感应电流，那么有电动势吗？那么有电动势吗？有有. 感应电动势是形成感应电流的必要条件，有感应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）电动势不一定存在感应电流（要看电路是否闭合）1 1、感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫、感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势感应电动势。一、感应电动势一、感应电动势X x x x x xX x x x x xX x x x x x VR产生感应电动势的那部分导体就是产生感应电动势的那部分导体就是电源电源。SNaba.b哪端是电哪端是电源正极？源正极？-+问题问题1 1：影响感应电动势大小的因素？影响感应电动势大小的因素？1 1、实验结论：感应电动势实验结论：感应电动势E E的大小与磁通量的变化的大小与磁通量的变化 快慢有关，即与磁通量的变化率有关快慢有关，即与磁通量的变化率有关2 2、磁通量的变化率、磁通量的变化率t t表示磁通量的变化快慢表示磁通量的变化快慢 1 1、内容：、内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这电路中感应电动势的大小，跟穿过这 一电路的磁通量变化率一电路的磁通量变化率/ / t t成正比成正比二、法拉第电磁感应定律：二、法拉第电磁感应定律：2 2、数学表达式、数学表达式Ektt（国际单位时（国际单位时K=1K=1）问题：若闭合电路是问题：若闭合电路是n n匝线圈，且穿过每匝匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量相同，线圈的磁通量相同，E E？ 若有若有n n匝线圈，则相当于有匝线圈，则相当于有n n个电源串个电源串联，总电动势为：联，总电动势为：Ent注意：注意：公式中公式中应取绝对值，不涉及正负，感应应取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向由楞次定律或右手定则判断电流的方向由楞次定律或右手定则判断（1 1）当）当B B不变，不变， 仅由仅由S S变化引起时变化引起时3.3.磁通量变化产生电动势的几种情况磁通量变化产生电动势的几种情况（2 2）当）当S S不变，不变， 仅由仅由B B变化引起变化引起 时：时：公式：公式：E=nBSt公式：公式：E=nSBt（3 3）当）当S S、 B B不变，不变， 仅仅由由变化引起时变化引起时Ent 练习练习1 1：有一面积为：有一面积为S100cm2的金属环，电阻的金属环，电阻为为R0.1，环中磁场变化规律如图所示，磁场环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在方向垂直环面向里，则在t1t2时间内金属环中时间内金属环中产生的感应电动势产生的感应电动势 、通过金属环的电通过金属环的电流流 .0.01v0.1A问题问题2 2：公式中公式中E E表示的是平均感应电动势还表示的是平均感应电动势还是瞬时感应电动势？是瞬时感应电动势？说明：说明：（1 1）所求所求E E为为t t时间内的平均感应电动势时间内的平均感应电动势（2 2）t 0t 0时，时，E E为瞬时感应电动势为瞬时感应电动势Ent三、导体作三、导体作切割磁感线运动切割磁感线运动 如图所示闭合线圈一部分导体如图所示闭合线圈一部分导体abab处于匀强磁场中，磁处于匀强磁场中，磁感应强度是感应强度是B B，abab以速度以速度v v匀速切割磁感线，求产生的匀速切割磁感线，求产生的感应电动势感应电动势ab Gabv回路在时间回路在时间t t内增大的面积内增大的面积为：为：S=LvtS=Lvt产生的感应电动势为：产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化穿过回路的磁通量的变化为：为：=BS=BStE =BLvt=BLvtttBLv BLv EBLv在在SISI制中制中,B,L,V,B,L,V的单位是的单位是(T),(m),(m/s(T),(m),(m/s),),则则E E的单位是的单位是(V)(V)v vB BV V1 1=Vsin=Vsin V V2 2=Vcos=Vcos 若导体斜切磁感线若导体斜切磁感线 sinBLvBLvE1（为为v v与与B B夹角）夹角） （若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角）（若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角）四、反电动势思考：思考： 如图所示如图所示,电源在电动机线圈中产生的电流的方向以及电源在电动机线圈中产生的电流的方向以及AB.CD两个边受力的方向都可判断出两个边受力的方向都可判断出. 既然线圈在磁场中转动，线圈中就会产生感应电动既然线圈在磁场中转动，线圈中就会产生感应电动势。感应电动势加强了电源了产生的电流势。感应电动势加强了电源了产生的电流, ,还是削弱了还是削弱了它？是有利于线圈的转动它？是有利于线圈的转动, ,还是阻碍了线圈的转动？还是阻碍了线圈的转动？电动机转动时电动机转动时, ,线圈中线圈中产生的感应电动势产生的感应电动势总要总要削弱削弱电源电动势电源电动势的作用的作用, ,阻碍线圈的转阻碍线圈的转动动. .反电动势反电动势小小 结结【典例】（【典例】（20092009山东高考）如图所示，一导线弯成半山东高考）如图所示，一导线弯成半径为径为a a的半圆形闭合回路的半圆形闭合回路. .虚线虚线MNMN右侧有磁感应强度为右侧有磁感应强度为B B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v v向右匀速进入磁场，直径向右匀速进入磁场，直径CDCD始终与始终与MNMN垂直垂直. .从从D D点到达点到达边界开始到边界开始到C C点进入磁场为止，下列结论正确的是点进入磁场为止，下列结论正确的是A.A.感应电流方向不变感应电流方向不变B.CDB.CD段直导线始终不受安培力段直导线始终不受安培力C.C.感应电动势最大值感应电动势最大值E Em m=Bav=BavD.D.感应电动势平均值感应电动势平均值 BavBav1E=4【思路点拨【思路点拨】求解此题应注意以下三点：求解此题应注意以下三点：
