§4.4法拉第電磁感應(yīng)定律

1、第四章 電磁感應(yīng)4.4法拉第電磁感應(yīng)定律1問題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。利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象23 法拉第電磁感應(yīng)定律 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）31、感應(yīng)電動勢：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應(yīng)電動勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就是電源。一、感應(yīng)電動勢問題1：感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流之間存在什么關(guān)系？2、感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流關(guān)系：感應(yīng)電動勢是

2、感應(yīng)電流存在的必要條件，有感應(yīng)電動勢不一定有感應(yīng)電流（要看電路是否閉合），有感應(yīng)電流一定有感應(yīng)電動勢。4產(chǎn)生感應(yīng)電流只不過是一個現(xiàn)象，它表示電路中在輸送著電能；而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢才是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)，它表示電路已經(jīng)具備了隨時輸出電能的能力。幾點(diǎn)說明：不論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢是電磁感應(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，電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，再若電路又是閉合的，電路中將會有感應(yīng)電流。5問題2：影響感應(yīng)電動勢大小的因素？實(shí)驗(yàn)結(jié)論：感應(yīng)電動勢E的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)，即與磁通量的變化率有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究3、

3、磁通量的變化率表示磁通量的變化快慢6問題3：磁通量大，磁通量變化一定大嗎？磁通量變化大，磁通量的變化率一定大嗎？（可以類比速度、速度的變化和加速度。） 磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化不同。磁通量為零，磁通量的變化率不一定為零;磁通量的變化大，磁通量的變化率也不一定大。7 1、內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率/ t成正比二、法拉第電磁感應(yīng)定律：2、數(shù)學(xué)表達(dá)式（注意單位）問題：若閉合電路是n匝線圈，且穿過每匝線圈的磁通量相同，E？ 若有n匝線圈，則相當(dāng)于有n個電源串聯(lián)，總電動勢為：注意：公式中應(yīng)取絕對值，不涉及正負(fù)，感應(yīng)電流的方向另行判斷。81、有一個50匝的線圈，

4、如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動勢。 2、一個100匝的線圈，在0. 5s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動勢。3、一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置，在0. 5s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動勢。9問題：公式中E表示的是平均感應(yīng)電動勢還是瞬時感應(yīng)電動勢？說明：（1）所求E為t時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢（2）t 0時，E為瞬時感應(yīng)電動勢104、 如下圖所示，半徑為r的金屬環(huán)繞通過某直徑的軸OO 以角速度作勻速轉(zhuǎn)動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，從金屬環(huán)面與磁場方向重合時開始計時，則在金屬環(huán)轉(zhuǎn)過30角的過程中，

5、環(huán)中產(chǎn)生的電動勢的平均值是多大？ oOB11/10-2Wbt/sABD0120.15、單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則：( )A、線圈中0時刻感應(yīng)電動勢最大B、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢為零C、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢最大D、線圈中0到D時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為0.4VABD12三、導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動 如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，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)電動勢ab Gabv回路在時間t內(nèi)增大的面積為：S=Lvt產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：穿過回路的磁通量的變化為：=BS=BLvt（V是相對于

6、磁場的速度）13例1：如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)電動勢為B，長為L的金屬棒ab在垂直于B的平面內(nèi)運(yùn)動，速度v與L成角，求金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。abv14練習(xí)：半徑為R的半圓形導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場B中，以速度V向右勻速運(yùn)動時，E=？。 R若速度方向與水平面成角斜向下呢？15vBV1=Vsin V2=Vcos 若導(dǎo)體斜切磁感線（為v與B夾角） （若導(dǎo)線運(yùn)動方向與導(dǎo)線本身垂直，但跟磁感強(qiáng)度方向有夾角）說明：1、導(dǎo)線的長度L應(yīng)為有效長度。2、導(dǎo)線運(yùn)動方向和磁感線平行時，E=0.3、速度V為平均值（瞬時值），E就為平均值（瞬時值）。16問題：公式 與公式 的區(qū)別和聯(lián)系？ 1、一般來說， 求出的是平均感應(yīng)電動勢，E和某段時間或者某個過程對應(yīng)，而求出的是瞬時感應(yīng)電動勢，E和某個時刻或者某個位置對應(yīng)。 2、求出的是整個回路的感應(yīng)電動勢，而不是回路中某部分導(dǎo)體的電動勢?；芈分懈袘?yīng)電動勢為零時，但是回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢不一定為零。如上圖。vabcdLL區(qū)別：17 1、公式中的時間趨近于0時，E就為瞬時感應(yīng)電動勢 2、公式中v若代表平均速度，則求出的E就為平均感應(yīng)電動勢。聯(lián)系：18例2、如下圖所示，長為L的銅桿OA以O(shè)為軸在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求桿OA兩端的電勢差。AOA19例題3、在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,