法拉第電磁感應(yīng)定律課件

問(wèn)題1：電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？問(wèn)題2：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？（1）閉合電路（2）有電源

（1）閉合電路（2）磁通量變化第1頁(yè)/共31頁(yè)問(wèn)題1：電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？（1）閉合電路（2）1

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）乙圖中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的哪部分導(dǎo)體就是電源。第2頁(yè)/共31頁(yè)試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同乙甲相同點(diǎn)：2一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1.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)電路中就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。第3頁(yè)/共31頁(yè)一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1.定義:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。3⑶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：

⑴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)。⑵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。第4頁(yè)/共31頁(yè)⑶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4Φ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)角越大。

Φ變化的快慢不同

Φ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大小不等第5頁(yè)/共31頁(yè)Φ變化產(chǎn)生E產(chǎn)生I總電阻一定時(shí)，E越大，I越大，52．磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。

1.內(nèi)容: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(K是一個(gè)常數(shù))(n為線圈的匝數(shù))∵k=1,對(duì)n匝線圈就有第6頁(yè)/共31頁(yè)2．磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。1.內(nèi)容:電路6(n為線圈的匝數(shù))2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:是一段時(shí)間內(nèi)磁通量的平均變化率算出的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

當(dāng)磁通量均勻變化時(shí),某一時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于全段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。第7頁(yè)/共31頁(yè)(n為線圈的匝數(shù))2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:是一段時(shí)間內(nèi)磁通量的平均變7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2Wb，則：

A．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘增加2VB．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘減少2VC．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終是2VD．線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)第8頁(yè)/共31頁(yè)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8三、用公式E＝nΔΦ／Δt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，ΔS＝S2-S1，此時(shí)，E＝nBΔS／Δt。

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，ΔB＝B2-B1，此時(shí)，E＝nSΔB／Δt。

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)E＝n(B2S2-B1S1)／Δt。第9頁(yè)/共31頁(yè)三、用公式E＝nΔΦ／Δt求E的三種情況：1.磁感9四、運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

如圖閉合線圈一部分導(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)。vθBV2V1=Vsinθ=Vcosθ若導(dǎo)體斜切磁感線（θ為v與B夾角）第10頁(yè)/共31頁(yè)四、運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如圖閉合線圈一部分導(dǎo)體a10v

公式BLv中的L指的是切割磁感線的有效長(zhǎng)度。

如果導(dǎo)線不和磁場(chǎng)垂直，L是導(dǎo)線在垂直磁場(chǎng)方向上的投影長(zhǎng)度。

如果導(dǎo)線是彎曲的，應(yīng)取與B.V垂直的等效直線的長(zhǎng)度第11頁(yè)/共31頁(yè)v公式BLv中的L指的是切割磁感線11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？

第12頁(yè)/共31頁(yè)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)12第13頁(yè)/共31頁(yè)第13頁(yè)/共31頁(yè)13第14頁(yè)/共31頁(yè)第14頁(yè)/共31頁(yè)142．如右圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B=0.4T，導(dǎo)體ab長(zhǎng)L=40cm，電阻Rab=0.5Ω，框架電阻不計(jì)，當(dāng)導(dǎo)體ab以v=5m/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鞏固練習(xí)第15頁(yè)/共31頁(yè)2．如右圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B=0.4T，導(dǎo)體ab長(zhǎng)L=4015例1、如圖所示為穿過(guò)某線框的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖，根據(jù)圖回答：（1）穿過(guò)某線路的磁通量Φ何時(shí)最大？何時(shí)最小？（2）Δφ/Δt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)最小？ΦtOt1t2t3t4注意：①Δφ/Δt就是Φ－t圖象的斜率②E只與Δφ/Δt有關(guān)，而與Φ、Δφ無(wú)關(guān)。第16頁(yè)/共31頁(yè)例1、如圖所示為穿過(guò)某線框的磁通量Φ隨ΦtOt1t2t3t4162．一個(gè)矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞一個(gè)固定軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)某線路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖1，當(dāng)線圈處于如圖2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√鞏固練習(xí)ΦtOt1t2t3t4圖1圖2第17頁(yè)/共31頁(yè)2．一個(gè)矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞一個(gè)固定軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)某17

例2.如圖

(a)圖所示，一個(gè)500匝的線圈的兩端跟R＝99Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的橫截面積為20cm2，電阻為1Ω，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如(b)圖，求磁場(chǎng)變化過(guò)程中通過(guò)電阻R的電流為多大？第18頁(yè)/共31頁(yè)例2.如圖(a)圖所示，一個(gè)500匝的線圈的18第19頁(yè)/共31頁(yè)第19頁(yè)/共31頁(yè)19

例3.如圖所示，一水平放置的平行導(dǎo)體框架寬度

L＝0.50m，接有電阻

R＝0.20Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面方向向下，有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上，并能無(wú)摩擦地沿框架滑動(dòng)，框架及導(dǎo)體ab電阻不計(jì)，當(dāng)ab以v＝4.0m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)．試求：(1)導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。?2)要維持ab向右勻速運(yùn)行，作用在ab上的水平力為多大？(3)電阻R上產(chǎn)生的焦耳

熱功率為多大？第20頁(yè)/共31頁(yè)例3.如圖所示，一水平放置的平行導(dǎo)體框架寬度20第21頁(yè)/共31頁(yè)第21頁(yè)/共31頁(yè)21

例4.如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S，將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用0.2s，第二次用0.4s，并且兩次的起始和終了位置相同，則(

)A．第一次磁通量變化較大B．第一次G的最大偏角較大C．第一次經(jīng)過(guò)G的總電荷量較多D．若斷開(kāi)S，G均不偏轉(zhuǎn)，故均無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)第22頁(yè)/共31頁(yè)例4.如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S，將條形磁鐵插入閉22第23頁(yè)/共31頁(yè)第23頁(yè)/共31頁(yè)23六、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.第24頁(yè)/共31頁(yè)六、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24

例5：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ω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)30o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？(2)金屬環(huán)某一橫截面內(nèi)通過(guò)的電荷量是多少？第25頁(yè)/共31頁(yè)例5：半徑為r、電阻為R的金屬環(huán)通過(guò)某直徑的軸25解：求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值用E＝nΔΦ/Δt。(1)金屬環(huán)在轉(zhuǎn)過(guò)30o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)的電荷量由于E＝ΔΦ/Δt，I＝E／R，I＝Q／Δt，所以第26頁(yè)/共31頁(yè)解：求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值用E＝nΔΦ/Δt。(1)金屬環(huán)在26

例6：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。第27頁(yè)/共31頁(yè)例6：如圖所示，裸金屬線組成滑框，ab可滑動(dòng)，其27

例7：如圖所示，導(dǎo)線全部為裸導(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)________.2Brv/R)πBrv/2RπBr2/R第28頁(yè)/共31頁(yè)例7：如圖所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓28

例8：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ω。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E＝BLV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V0＝0，由V＝rω知棒上各點(diǎn)線速度跟旋轉(zhuǎn)半徑成正比，第29頁(yè)/共31頁(yè)例8：如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿OA繞過(guò)O點(diǎn)垂29所以棒切割磁感線的平均速率為V＝（V0＋VA）／2＝ωL／2則E＝BLV＝BωL2／2解法二：用E＝nΔΦ/Δt求E。設(shè)經(jīng)過(guò)Δt時(shí)間，OA棒掃過(guò)的扇形面積為ΔS，如圖所示，ΔS＝LωΔtL／2＝L2ωΔt／2，變化的磁通量為E＝ΔΦ/Δt＝BΔS／Δt＝BL2ω／2.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)：E＝BL2ω／2第30頁(yè)/共31頁(yè)所以棒切割磁感線的平均速率為解法二：用E＝nΔΦ/Δt求E。30感謝您的欣賞第31頁(yè)/共31頁(yè)感謝您的欣賞第31頁(yè)/共31頁(yè)31問(wèn)題1：電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？問(wèn)題2：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？（1）閉合電路（2）有電源

（1）閉合電路（2）磁通量變化第1頁(yè)/共31頁(yè)問(wèn)題1：電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？（1）閉合電路（2）32

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）乙圖中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的哪部分導(dǎo)體就是電源。第2頁(yè)/共31頁(yè)試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同乙甲相同點(diǎn)：33一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1.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)電路中就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。第3頁(yè)/共31頁(yè)一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1.定義:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。34⑶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：

⑴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)。⑵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。第4頁(yè)/共31頁(yè)⑶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35Φ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)角越大。

Φ變化的快慢不同

Φ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大小不等第5頁(yè)/共31頁(yè)Φ變化產(chǎn)生E產(chǎn)生I總電阻一定時(shí)，E越大，I越大，362．磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。

1.內(nèi)容: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(K是一個(gè)常數(shù))(n為線圈的匝數(shù))∵k=1,對(duì)n匝線圈就有第6頁(yè)/共31頁(yè)2．磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。1.內(nèi)容:電路37(n為線圈的匝數(shù))2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:是一段時(shí)間內(nèi)磁通量的平均變化率算出的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

當(dāng)磁通量均勻變化時(shí),某一時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于全段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。第7頁(yè)/共31頁(yè)(n為線圈的匝數(shù))2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:是一段時(shí)間內(nèi)磁通量的平均變38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2Wb，則：

A．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘增加2VB．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘減少2VC．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終是2VD．線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)第8頁(yè)/共31頁(yè)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39三、用公式E＝nΔΦ／Δt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，ΔS＝S2-S1，此時(shí)，E＝nBΔS／Δt。

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，ΔB＝B2-B1，此時(shí)，E＝nSΔB／Δt。

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)E＝n(B2S2-B1S1)／Δt。第9頁(yè)/共31頁(yè)三、用公式E＝nΔΦ／Δt求E的三種情況：1.磁感40四、運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

如圖閉合線圈一部分導(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)。vθBV2V1=Vsinθ=Vcosθ若導(dǎo)體斜切磁感線（θ為v與B夾角）第10頁(yè)/共31頁(yè)四、運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如圖閉合線圈一部分導(dǎo)體a41v

公式BLv中的L指的是切割磁感線的有效長(zhǎng)度。

如果導(dǎo)線不和磁場(chǎng)垂直，L是導(dǎo)線在垂直磁場(chǎng)方向上的投影長(zhǎng)度。

如果導(dǎo)線是彎曲的，應(yīng)取與B.V垂直的等效直線的長(zhǎng)度第11頁(yè)/共31頁(yè)v公式BLv中的L指的是切割磁感線42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？

第12頁(yè)/共31頁(yè)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)43第13頁(yè)/共31頁(yè)第13頁(yè)/共31頁(yè)44第14頁(yè)/共31頁(yè)第14頁(yè)/共31頁(yè)452．如右圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B=0.4T，導(dǎo)體ab長(zhǎng)L=40cm，電阻Rab=0.5Ω，框架電阻不計(jì)，當(dāng)導(dǎo)體ab以v=5m/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鞏固練習(xí)第15頁(yè)/共31頁(yè)2．如右圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B=0.4T，導(dǎo)體ab長(zhǎng)L=4046例1、如圖所示為穿過(guò)某線框的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖，根據(jù)圖回答：（1）穿過(guò)某線路的磁通量Φ何時(shí)最大？何時(shí)最?。浚?）Δφ/Δt何時(shí)最大？何時(shí)最小？（3）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E何時(shí)最大？何時(shí)最?。喀祎Ot1t2t3t4注意：①Δφ/Δt就是Φ－t圖象的斜率②E只與Δφ/Δt有關(guān)，而與Φ、Δφ無(wú)關(guān)。第16頁(yè)/共31頁(yè)例1、如圖所示為穿過(guò)某線框的磁通量Φ隨ΦtOt1t2t3t4472．一個(gè)矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞一個(gè)固定軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)某線路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖1，當(dāng)線圈處于如圖2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√鞏固練習(xí)ΦtOt1t2t3t4圖1圖2第17頁(yè)/共31頁(yè)2．一個(gè)矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞一個(gè)固定軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)某48

例2.如圖

(a)圖所示，一個(gè)500匝的線圈的兩端跟R＝99Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的橫截面積為20cm2，電阻為1Ω，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如(b)圖，求磁場(chǎng)變化過(guò)程中通過(guò)電阻R的電流為多大？第18頁(yè)/共31頁(yè)例2.如圖(a)圖所示，一個(gè)500匝的線圈的49第19頁(yè)/共31頁(yè)第19頁(yè)/共31頁(yè)50

例3.如圖所示，一水平放置的平行導(dǎo)體框架寬度

L＝0.50m，接有電阻

R＝0.20Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面方向向下，有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上，并能無(wú)摩擦地沿框架滑動(dòng)，框架及導(dǎo)體ab電阻不計(jì)，當(dāng)ab以v＝4.0m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)．試求：(1)導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小．(2)要維持ab向右勻速運(yùn)行，作用在ab上的水平力為多大？(3)電阻R上產(chǎn)生的焦耳

熱功率為多大？第20頁(yè)/共31頁(yè)例3.如圖所示，一水平放置的平行導(dǎo)體框架寬度51第21頁(yè)/共31頁(yè)第21頁(yè)/共31頁(yè)52

例4.如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S，將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用0.2s，第二次用0.4s，并且兩次的起始和終了位置相同，則(

)A．第一次磁通量變化較大B．第一次G的最大偏角較大C．第一次經(jīng)過(guò)G的總電荷量較多D．若斷開(kāi)S，G均不偏轉(zhuǎn)，故均無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)第22頁(yè)/共31頁(yè)例4.如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S，將條形磁鐵插入閉53第23頁(yè)/共31頁(yè)第23頁(yè)/共31頁(yè)54六、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.第24頁(yè)/共31頁(yè)六、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55

例5：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ω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)30o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？(2)金屬環(huán)某一橫截面內(nèi)通過(guò)的電荷量是多少？第25頁(yè)/共31頁(yè)例5：半徑為r、電阻為R的金屬環(huán)通過(guò)某直徑的軸56解：求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值用E＝nΔΦ/Δt。(1)金屬環(huán)在轉(zhuǎn)過(guò)30o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)的電荷量由于E＝ΔΦ/Δt，I＝E／R，I＝Q／Δt，所以第26頁(yè)/共31頁(yè)解：求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值用E＝nΔΦ/Δt。(1)金屬環(huán)在57

例6：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)