法拉第 电磁感应定律精选文档.ppt
法拉第 电磁感应定律本讲稿第一页，共十五页据恒定电流所学，电路据恒定电流所学，电路中存在持续电流的条件中存在持续电流的条件是是:（1 1）闭合电路；）闭合电路；（2 2）电源）电源 (电动势电动势,维持电压维持电压)产生感应电流的条件产生感应电流的条件（1 1）闭合电路；）闭合电路；利用磁场产生电流的现象利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象叫电磁感应现象.（2 2）磁通量变化）磁通量变化电动势是描述电源性质的一个重要物理量。电动势是描述电源性质的一个重要物理量。比较与思考?本讲稿第二页，共十五页一、感应电动势一、感应电动势（E）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1.1.定义定义: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。本讲稿第三页，共十五页产生感应电流只不过是一个现象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，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。已经具备了随时输出电能的能力。几点说明：几点说明：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生感应电动势.产生感应电动势是电磁感应现象的本质产生感应电动势是电磁感应现象的本质。磁通量是否变化是感应电动势产生的根本原因磁通量是否变化是感应电动势产生的根本原因。若磁通量变化了，。若磁通量变化了，电路中就会产生感应电动势电路中就会产生感应电动势;如果电路是闭合的，电路中将会如果电路是闭合的，电路中将会有感应电流。有感应电流。1.1.定义定义: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。本讲稿第四页，共十五页一、感应电动势一、感应电动势（E）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1.1.定义定义:在电磁感应现象中产生的电动势叫感应在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。电动势。2.2.感应电动势的大小感应电动势的大小本讲稿第五页，共十五页 总电阻一定时，总电阻一定时，E E越大越大，I I越大，越大，指针偏指针偏转越大转越大。变化变化产生产生E E回路中产生回路中产生I I 问题问题1 1：在实验中，电流表指针偏转原：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？因是什么？问题问题2 2：电流表指针偏转程度跟感：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？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：观察实验，分析并思考回答下面的问题：本讲稿第六页，共十五页问题问题3：该实验中，将条形磁铁从同一高度：该实验中，将条形磁铁从同一高度插入插入线圈中，线圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？快插入和慢插入有什么相同和不同？小大感应电动势E慢快磁通量的变化快慢小大磁通量的变化率相同相同磁通量的变化量 小大电流表指针偏转角（感应电流）慢插入快插入本讲稿第七页，共十五页一、感应电动势一、感应电动势（E E）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1.1.定义定义:在电磁感应现象中产生的电动势。在电磁感应现象中产生的电动势。2 2磁通量变化磁通量变化越快越快，感应电动势越大。，感应电动势越大。磁通量变化磁通量变化磁通量变化率磁通量变化率(磁通量变化快慢磁通量变化快慢)磁通量磁通量注意区分本讲稿第八页，共十五页一、感应电动势一、感应电动势（E E）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1.1.定义定义:在电磁感应现象中产生的电动势。在电磁感应现象中产生的电动势。2 2磁通量变化磁通量变化越快越快，感应电动势越大。，感应电动势越大。电路中电路中感应电动势感应电动势的大小，跟穿过这一电的大小，跟穿过这一电路的路的磁通量的变化率磁通量的变化率成成正正比。比。二、法拉第电磁感应定律二、法拉第电磁感应定律 1.1.内容内容:本讲稿第九页，共十五页 电路中电路中感应电动势感应电动势的大小，跟穿过这一电路的大小，跟穿过这一电路的的磁通量的变化率磁通量的变化率成成正正比。比。1.1.内容内容:所以所以K K是一个常数且等于是一个常数且等于1 1若线圈的匝数为若线圈的匝数为n n 则有则有:本讲稿第十页，共十五页一、一、感应电动势感应电动势（E E）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 电路中电路中感应电动势感应电动势的大小，跟穿过这一电路的的大小，跟穿过这一电路的磁通磁通量的变化率量的变化率成成正正比比。二、二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 1.1.内容内容:(n(n为线圈的匝数为线圈的匝数)2.2.数学表达式数学表达式:平均磁通平均磁通变化率变化率 平均感应电动势平均感应电动势 瞬时磁通瞬时磁通变化率变化率 瞬时感应电动势瞬时感应电动势(目前无法应用目前无法应用)t 趋于零时趋于零时本讲稿第十一页，共十五页三、一个重要的三、一个重要的推论推论 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，磁感应强度处于匀强磁场中，磁感应强度是是B B，abab以速度以速度v v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势。匀速切割磁感线，求产生的感应电动势。回路在时间回路在时间t t内增大的面积为：内增大的面积为：S=LvtS=Lvt分析：分析：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为：穿过回路的磁通量的变化为：=BS=BSV1V1v vB BV2V2=Vsin=Vsin=Vcos=Vcos 若导体斜切磁感线若导体斜切磁感线求瞬时感应电动势求瞬时感应电动势,V,V是瞬时速度是瞬时速度;求平均感应电动势求平均感应电动势,V,V是平均速度是平均速度.=BLvt=BLvt推论推论:本讲稿第十二页，共十五页一、感应电动势一、感应电动势（E E）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1.1.定义定义:在电磁感应现象中产生的电动势。在电磁感应现象中产生的电动势。2 2磁通量变化磁通量变化越快越快，感应电动势越大。，感应电动势越大。电路中电路中感应电动势感应电动势的大小，跟穿过这一电路的的大小，跟穿过这一电路的磁通量的磁通量的变化率变化率成成正正比。比。二、法拉第电磁感应定律二、法拉第电磁感应定律 1.1.内容内容:(n(n为线圈的匝数为线圈的匝数)2.2.数学表达式数学表达式:三、重要的推论三、重要的推论 （为为v v与与B B夹角）夹角）本讲稿第十三页，共十五页巩固练习：巩固练习：1 1穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒钟均穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒钟均匀地增加匀地增加2 Wb2 Wb，则：，则：A A线圈中的感应电动势每秒钟增加线圈中的感应电动势每秒钟增加2 V2 V B B线圈中的感应电动势每秒钟减少线圈中的感应电动势每秒钟减少2 V2 V C C线圈中的感应电动势始终是线圈中的感应电动势始终是2 V2 V D D线圈中不产生感应电动势线圈中不产生感应电动势应用 便于分析,不适宜用推论E=BLV来分析.本讲稿第十四页，共十五页2.2.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.A.穿过线圈的磁通量越大穿过线圈的磁通量越大,感应电动势最大感应电动势最大.B.B.穿过线圈的磁通量为零穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零感应电动势一定为零.C.C.穿过线圈的磁通量变化越大穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大感应电动势越大.D.D.穿过线圈的磁通量变化越快穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大感应电动势越大.3 3如右图所示的匀强磁场中，如右图所示的匀强磁场中，B=0.4 TB=0.4 T，导体，导体abab长长L=40 cmL=40 cm，电阻，电阻R R=0.5=0.5，框架电阻不计，当导体，框架电阻不计，当导体abab从静止开始以从静止开始以a=5 m/sa=5 m/s2 2的加速度匀的加速度匀加速向右运动时，求加速向右运动时，求t=2.0t=2.0秒秒时电路中产生的感应电流和前时电路中产生的感应电流和前2.02.0秒秒内的感应电流是多大内的感应电流是多大?应用 便于分析,不适宜用推论E=BLV来分析.I I1 1=E=E1/R E/R E1 利用利用E E1=BLV=BLV求解比较方便。求解比较方便。I I2=E=E2/R E/R E2利用利用E E2=BLV=BLV或或 均均可可,但利用但利用E E2=BLV=BLV更方便更方便.本讲稿第十五页，共十五页
