感應電動勢的大小

關于感應電動勢的大小第1頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三幾個基本概念：1、磁通量的變化量：Δφ=φ2—φ1

末狀態(tài)的磁通量減去初狀態(tài)的磁通量叫做磁通量的變化量。2、磁通量的變化率：Δφ/Δt

單位時間內磁通量的變化量。3、感應電動勢：在電磁感應現象中產生的電動勢。實驗1：實驗4：

4、產生感應電動勢的條件：穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，與線圈是否閉合無關。第2頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三法拉第電磁感應定律：1、內容：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。2、數學表達式：3、單位：注意把表達式進行比較：第3頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三關于法拉第電磁感應定律的說明：1、計算電動勢有以下幾種方法：——面積不變，磁感應強度發(fā)生變化?！娣e改變，磁感應強度不發(fā)生變化。第4頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三2、不管電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，就會產生感應電動勢，若電路是閉合的，就會有感應電流產生。實驗5。3、求感應電動勢的平均值時，一定要用公式4、E的大小與△無關，與線圈的雜數n成正比，與磁通量的變化率成正比。第5頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三關于E=BLv的推導：1、推導：如圖，磁感應強度為B，線框的寬度為L，以速度v垂直于磁場運動，則運動時間t內導體棒運動的位移為vt，掃過的面積為vtL，則磁通量的變化量為：依據法拉第電磁感應定律得到：vBL第6頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三2、幾點說明：（1）公式E=BLv中，L為有效長度，v是指速度在垂直磁場方向上的分量。所以應該寫成：（2）如果B、L、v中任意兩個量平行，則導體在磁場中運動時不切割磁感線，E=0。實驗3：實驗2：第7頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三公式①1、區(qū)別：一般來說，①求出的是平均感應電動勢，E和某段時間或者某個過程對應，而②求出的是瞬時感應電動勢，E和某個時刻或者某個位置對應。①求出的是整個回路的感應電動勢，而不是回路中某部分導體的電動勢?；芈分懈袘妱觿轂榱銜r，但是回路中某段導體的感應電動勢不一定為零。如上圖。vabcdLL與公式②的區(qū)別第8頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三2、聯系：公式①中的時間趨近于0時，E就為瞬時感應電動勢而公式②中v若代表平均速度，則求出的E就為平均感應電動勢。第9頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三旋轉切割產生感應電動勢：OAR公式：第10頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三例題1：

推導長度為L的一段導體在垂直勻強磁場B中以角速度ω勻速轉動時，產生的感應電動勢應為：E=BL（V1+V2

）/2，其中V1、V2是導體兩端的速度。

第11頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三例題2、關于感應電動勢，下述說法中正確的是（）

A、穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大；

B、穿過線圈的磁通量為零，感應電動勢一定為零；

C、穿過線圈的磁通量變化越大，感應電動勢越大；

D、穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大。第12頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三例題3、如圖所示，在磁感應強度為0.2T的勻強磁場中，長為0.5m的導體棒AB在金屬框架上，以10m/s的速度向右滑動，R1=R2=20歐，其它電阻不計，則流過AB的電流是多少？B××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××vAR1R2第13頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三BBACD例4：

同樣粗細的銅、鋁、鐵（電阻率:鐵>鋁>銅）做成三根同樣形狀的導線，分別放在電阻可以忽略不計的光滑導軌ABCD上。使導線的兩端與導軌保持垂直。然后用外力使導軌水平向右做勻速運動，并且每次外力消耗的功率都相同，則下面說法正確的是（）A、銅導線運動的速率最大B、三根導線上產生的感應電動勢相等C、鐵導線運動速率最大D、在相同時間內它們產生的熱量相等特別提醒：做這種類型的題目一定要列出具體的關系式，從式子中去判斷。第14頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三

如圖,Ⅰ、Ⅱ為兩勻強磁場區(qū)域,Ⅰ區(qū)域的磁場方向垂直紙面向里,Ⅲ區(qū)域的磁場方向垂直紙面向外,磁感強度為B,兩區(qū)域中間為寬為s的無磁場區(qū)域Ⅱ，有一邊長為L(L＞s)、電阻為R的正方形金屬框abcd置于Ⅰ區(qū)域,ab邊與磁場邊界平行,現拉著金屬框以速度v向右勻速移動。

(1)分別求出ab邊剛進入中央無磁場區(qū)域Ⅱ和剛進入磁場區(qū)域Ⅲ時,通過ab邊的電流大小和方向。

(2)把金屬框從Ⅰ區(qū)域完全拉入Ⅲ區(qū)域過程中拉力所做的功。例5：(93‘上海市高考試題)第15頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三分析：(1)金屬框以速度v向右做勻速直線運動時，當ab邊剛進入中央無磁場區(qū)域時，由于穿過金屬框的磁通量減小,因而在金屬框中產生感應電動勢,形成adcb方向的感應電流，其大小為：I1＝ε1/R＝BLv/R.

當ab邊剛進入磁場區(qū)域Ⅲ時,由于ab，dc兩邊都切割磁感線而產生感應電動勢,其大小為：

εab＝εdc＝BLv，方向相反,故兩電動勢所對應的等效電源在回路中組成串聯形式，因此，在線框中形成了adcb方向的感應電流，其大小為：

I2＝(εab＋εdc)/R＝2BLv/R第16頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三(2)金屬線框從Ⅰ區(qū)域完全拉入Ⅲ區(qū)域過程中，拉力所做的功分為三個部分組成,其中一、三兩部分過程中，金屬框在外力作用下勻速移動的位移均為s,第二部分過程中金屬框在外力作用下增速移動的距離為(L－s)。因金屬框勻速運動，外力等于安培力，所以有：

W外＝W安＝W1＋W2＋W3

又因為：W1＝F1s＝BI1Ls＝(B2L2v/R)s

W2＝2F2(L－s)＝2BI2L(L－s)＝[4B2L2v/R](L－s)

W3＝F3s＝(B2L2v/R)s

因此整個過程中拉力所做的功等于：

W1＋W2＋W3＝[4B2L2v/R](L－s/2)

第17頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三評述：