高三物理法拉第電磁感應(yīng)定律1

1、法拉第電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小問(wèn)題1：據(jù)前面所學(xué)，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？問(wèn)題2：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？（1）閉合電路；（2）有電源 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：（1）閉合電路；（2）磁通量變化。利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象16.2 法拉第電磁感應(yīng)定律 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同乙甲相同點(diǎn)：兩電路都是閉合的，有電流不同點(diǎn)：甲中有電池（電源）乙中有螺線管（相當(dāng)于電源）而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的哪部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（E） 16.2 法拉第電磁感應(yīng)定律 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小1.定義:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。 既然閉合電路中有感應(yīng)電流，這個(gè)電路中

2、就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生感應(yīng)電流只不過(guò)是一個(gè)現(xiàn)象，它表示電路中在輸送著電能；而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)才是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)，它表示電路已經(jīng)具備了隨時(shí)輸出電能的能力。幾點(diǎn)說(shuō)明：不論電路是否閉合，只要穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。磁通量是否變化是電磁感應(yīng)的根本原因。若磁通量變化了，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，再若電路又是閉合的，電路中將會(huì)有感應(yīng)電流。變化產(chǎn)生E產(chǎn)生I 總電阻一定時(shí)，E越大，I越大，指針偏轉(zhuǎn)越大。 變化的快慢不同 都發(fā)生了變化問(wèn)題1：在實(shí)驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？問(wèn)題2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小有什么關(guān)系？觀察實(shí)驗(yàn)，分析

3、并思考回答下面的問(wèn)題：?jiǎn)栴}3：該實(shí)驗(yàn)中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？ 從條件上看從結(jié)果上看相同不同都產(chǎn)生了I產(chǎn)生的I大小不等一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（E） 16.2 法拉第電磁感應(yīng)定律 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小1.定義:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。2磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。 磁通量變化磁通量變化快慢磁通量 磁通量與時(shí)刻t對(duì)應(yīng)，磁通量的變化量是兩個(gè)時(shí)刻穿過(guò)這個(gè)面的磁通量之差，即2-1，磁通量的變化率是單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化量，計(jì)算公式是t，磁通量變化率的大小不是單純由磁通量的變化量決定，還跟發(fā)生這個(gè)變化所用的時(shí)間有關(guān)。 穿過(guò)一個(gè)面的磁通量大，但磁通量的變化量不一定大，

4、磁通量的變化率也不一定大；同理，穿過(guò)一個(gè)面的磁通量的變化量大，但磁通量不一定大，磁通量的變化率也不一定大；穿過(guò)一個(gè)面的磁通量的變化率大，但磁通量和磁通量的變化量都不一定大。應(yīng)用舉例例1、如圖所示為穿過(guò)某線路的磁通量隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖，試根據(jù)圖說(shuō)明：（1）穿過(guò)某線路的磁通量何時(shí)最大？ 何時(shí)最??？（2）/t何時(shí)最大？何時(shí)最??？（3）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E何時(shí)最大？何時(shí)最??？tOt1t2t3t4注意區(qū)分幾個(gè)物理量：、/tE只與/t有關(guān)， 而與、無(wú)關(guān)。一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（E） 16.2 法拉第電磁感應(yīng)定律 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小1.定義:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。2磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

5、的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。 二、法拉第電磁感應(yīng)定律 1.內(nèi)容:(K是一個(gè)常數(shù))(n為線圈的匝數(shù))一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（E） 16.2 法拉第電磁感應(yīng)定律 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。 二、法拉第電磁感應(yīng)定律 1.內(nèi)容:(n為線圈的匝數(shù))2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:平均磁通變化率 平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 鞏固練習(xí)：1穿過(guò)一個(gè)單匝線圈的磁通量始終為每秒鐘均勻地增加2 Wb，則： A線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘增加2 V B線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘減少2 V C線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終是2 V D線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2一個(gè)矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞一個(gè)固定軸做

6、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈處于如圖所示位置時(shí)，它的： A.磁通量最大,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.磁通量最小,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.磁通量最大,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D.磁通量最小,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大3如右圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B=0.4 T，導(dǎo)體ab長(zhǎng)L=40 cm，電阻R ab=0.5 ，框架電阻不計(jì)，當(dāng)導(dǎo)體ab以v=5 m/s的速度勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為 。1.6A三、重要的推論 如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 回路在時(shí)間t內(nèi)增大的面積為：S=Lvt解：產(chǎn)生的

7、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：穿過(guò)回路的磁通量的變化為：=BSvBV2V1=Vsin =Vcos 若導(dǎo)體斜切磁感線（為v與B夾角） =BLvt感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)LvB 公式BLv中的L指的是切割磁感線的有效長(zhǎng)度。在上圖中E=BLv，L是圓弧切割磁感線的有效長(zhǎng)度。思考題 求下面圖示情況下，a、b、c三段導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各為多大？ 一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（E） 16.2 法拉第電磁感應(yīng)定律 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小1.定義:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。2磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。 二、法拉第電磁感應(yīng)定律 1.內(nèi)容:(n為線圈的匝數(shù))2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:三、重要的推論

8、 （為v與B夾角） 四.反電動(dòng)勢(shì)1.既然線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)加強(qiáng)了電源了產(chǎn)生的電流,還是削弱了它?是有得于線圈的轉(zhuǎn)動(dòng),還是阻礙了線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)?電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是時(shí),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總要削弱電源電動(dòng)勢(shì)的作用,阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng).-反電動(dòng)勢(shì)2.電動(dòng)機(jī)由于機(jī)械故障停轉(zhuǎn),要立即切斷電源.用公式Ent求E的三種情況： 1.磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，垂直于磁場(chǎng)的回路面積S發(fā)生變化，SS2-S1，此時(shí)，EnBSt。 2.垂直于磁場(chǎng)的回路面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化，BB2-B1，此時(shí)，EnSBt。 3.磁感應(yīng)強(qiáng)度B和垂直于磁場(chǎng)的回路面積S都發(fā)生變化，此時(shí)EnBSt。 例：如圖所示，一

9、個(gè)50匝的線圈的兩端跟R99的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的橫截面積是202，電阻為1，磁感應(yīng)強(qiáng)度以100Ts的變化率均勻減少。在這一過(guò)程中通過(guò)電阻R的電流為多大？解析： 兩塊水平放置的板間距為d，用導(dǎo)線與一n匝線圈連接，線圈置于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，兩板間有一質(zhì)量為m、帶電量為q的油滴恰好靜止，則線圈中的磁通量的變化率是多少？（mgd/nq）公式En/t與E=BLvsin的區(qū)別和聯(lián)系： 1.區(qū)別：一般來(lái)說(shuō)En/t，求出的是t時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E與某段時(shí)間或某個(gè)過(guò)程相對(duì)應(yīng)，常在穿過(guò)一個(gè)面的磁通量發(fā)生變化時(shí)用。E=BLvsin求出的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E與某個(gè)時(shí)刻

10、或某個(gè)位置相對(duì)應(yīng)，常在一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)用。 2.聯(lián)系：公式En/t和公式E=BLvsin是統(tǒng)一的。公式En/t中當(dāng)t0時(shí)，求出的E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；公式E=BLvsin中當(dāng)V代入平均速度時(shí)，則求出的E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 例：半徑為r、電阻為R的金屬環(huán)通過(guò)某直徑的軸OO以角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，從金屬環(huán)的平面的磁場(chǎng)方向重合時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則在轉(zhuǎn)過(guò)30的過(guò)程中。求：(1)環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值是多大？解析： 求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值時(shí)，一般要用公式En/t。 (1)金屬環(huán)在轉(zhuǎn)過(guò)30的過(guò)程中，磁通量的變化量(2)金屬環(huán)某一橫截面內(nèi)通過(guò)的電荷量是多少？由于E/t

11、，IER，IQt，所以 如圖所示，一個(gè)500匝的線圈的兩端跟R99的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的橫截面積是202，電阻為1，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。求磁場(chǎng)變化過(guò)程中通過(guò)電阻R的電流為多大？解析： 由圖b知，線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻增加，其變化率Bt=(50-10)/4=10T/s. 例：如圖所示，裸金屬線組成滑框，ab可滑動(dòng)，其電阻為r，長(zhǎng)為L(zhǎng)，串接電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)為B，當(dāng)ab以V向右勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：（1）ab間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（2）ab間的電壓。（3）保證ab勻速運(yùn)動(dòng)，所加外力F。（4）在2秒的時(shí)間內(nèi)，外力功；ab生熱Q；電阻 R上生熱。 如圖所示，導(dǎo)線全部為

12、裸導(dǎo)線，半徑為r的圓導(dǎo)線處在垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖。一根長(zhǎng)度大于2r的直導(dǎo)線MN，以速率V在圓上自左端勻速滑到右端，電路中定值電阻為R，其余電阻忽略不計(jì)。在滑動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電流的平均值為_(kāi);當(dāng)MN從圓環(huán)左端滑到右端的過(guò)程中，通過(guò)R的電荷量為_(kāi),當(dāng)MN通過(guò)圓環(huán)中心O時(shí)，通過(guò)R的電流為_(kāi).(Brv/2R, Br2/R,2Brv/R) 如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿OA繞過(guò)O點(diǎn)垂直于紙面的固定軸沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，角速度為。一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)范圍足夠大。求OA桿產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。解析： 由于OA桿是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，故OA產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是恒定

13、的，其平均值與瞬時(shí)值相同，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的兩個(gè)公式均可以用。 解法一：用EBLV求E，V應(yīng)為平均切割速率，棒上各小段的速率是不相同的，因O點(diǎn)速率V00，由Vr知棒上各點(diǎn)線速度跟旋轉(zhuǎn)半徑成正比，所以棒切割磁感線的平均速率為V（V0VA）2L2則EBLVBL22解法二：用En/t求E。設(shè)經(jīng)過(guò)t時(shí)間，OA棒掃過(guò)的扇形面積為S，如圖所示，SLtL2L2t2，變化的磁通量為E/tBStBL22.直導(dǎo)線繞其一端轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ：EBL22ABCRO 例：如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有半徑為r的光滑半圓形導(dǎo)體框架。OC為一端繞O點(diǎn)在框架上滑動(dòng)的導(dǎo)體棒，OA之間連一個(gè)阻值為R的電阻（其余電阻

14、都不計(jì)），若使OC以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。試求：（1）圖中哪部分相當(dāng)于電源？（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E為多少？（3）流過(guò)電阻R的電流I為多少？ 如圖2所示，導(dǎo)線OMN在與磁場(chǎng)方向垂直的平面內(nèi)，以角速度在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿逆時(shí)針?lè)较蚶@O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直指向紙里，MN的電動(dòng)勢(shì)多大？ 解析：由于MN上各點(diǎn)的切割速度不等，應(yīng)當(dāng)用MN上各點(diǎn)的平均速度也就是MN中點(diǎn)的速度進(jìn)行計(jì)算設(shè)OM=r1，ON=r2，則單人撲克掃描儀 http:/ 單人撲克掃描儀 掃描儀和打印機(jī)的區(qū)別 手機(jī)掃描儀 掃描儀怎么用查閱資料，百科上是這樣介紹它的。雌性的基本顏色是黑褐色，前翅有透明脈紋，后翅黑色比雄性多，形成水滴狀輻射斑點(diǎn)紋。雄蝶前翅黑色略透，各翅脈間有透明條紋，后翅黃色，有清晰的黑色脈紋，有環(huán)繞的黑色褶邊。介紹抽象而模糊，如果不是曾經(jīng)見(jiàn)過(guò)，她根本無(wú)法從字里行間看出它們的樣子。她覺(jué)得前翅的脈紋像是排列的骨