感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小

關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小第1頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三幾個(gè)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(shí)間內(nèi)磁通量的變化量。3、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)1：實(shí)驗(yàn)4：

4、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(guān)。第2頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三法拉第電磁感應(yīng)定律：1、內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。2、數(shù)學(xué)表達(dá)式：3、單位：注意把表達(dá)式進(jìn)行比較：第3頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三關(guān)于法拉第電磁感應(yīng)定律的說明：1、計(jì)算電動(dòng)勢(shì)有以下幾種方法：——面積不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化?！娣e改變，磁感應(yīng)強(qiáng)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(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，若電路是閉合的，就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)5。3、求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值時(shí)，一定要用公式4、E的大小與△無關(guān)，與線圈的雜數(shù)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(guān)于E=BLv的推導(dǎo)：1、推導(dǎo)：如圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框的寬度為L，以速度v垂直于磁場運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間t內(nèi)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的位移為vt，掃過的面積為vtL，則磁通量的變化量為：依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)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(diǎn)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(yīng)該寫成：（2）如果B、L、v中任意兩個(gè)量平行，則導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)不切割磁感線，E=0。實(shí)驗(yàn)3：實(shí)驗(yàn)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(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E和某段時(shí)間或者某個(gè)過程對(duì)應(yīng)，而②求出的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E和某個(gè)時(shí)刻或者某個(gè)位置對(duì)應(yīng)。①求出的是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而不是回路中某部分導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)?；芈分懈袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)為零時(shí)，但是回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(lián)系：公式①中的時(shí)間趨近于0時(shí)，E就為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而公式②中v若代表平均速度，則求出的E就為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。第9頁，講稿共19頁，2023年5月2日，星期三旋轉(zhuǎn)切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：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(dǎo)長度為L的一段導(dǎo)體在垂直勻強(qiáng)磁場B中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為：E=BL（V1+V2

）/2，其中V1、V2是導(dǎo)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(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下述說法中正確的是（）

A、穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大；

B、穿過線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零；

C、穿過線圈的磁通量變化越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大；

D、穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(yīng)強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場中，長為0.5m的導(dǎo)體棒AB在金屬框架上，以10m/s的速度向右滑動(dòng)，R1=R2=20歐，其它電阻不計(jì)，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(xì)的銅、鋁、鐵（電阻率:鐵>鋁>銅）做成三根同樣形狀的導(dǎo)線，分別放在電阻可以忽略不計(jì)的光滑導(dǎo)軌ABCD上。使導(dǎo)線的兩端與導(dǎo)軌保持垂直。然后用外力使導(dǎo)軌水平向右做勻速運(yùn)動(dòng)，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(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的速率最大B、三根導(dǎo)線上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等C、鐵導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)速率最大D、在相同時(shí)間內(nèi)它們產(chǎn)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(guān)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?yàn)閮蓜驈?qiáng)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(qiáng)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(xiàn)拉著金屬框以速度v向右勻速移動(dòng)。

(1)分別求出ab邊剛進(jìn)入中央無磁場區(qū)域Ⅱ和剛進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅲ時(shí),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(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)ab邊剛進(jìn)入中央無磁場區(qū)域時(shí)，由于穿過金屬框的磁通量減小,因而在金屬框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),形成adcb方向的感應(yīng)電流，其大小為：I1＝ε1/R＝BLv/R.

當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅲ時(shí),由于ab，dc兩邊都切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),其大小為：

εab＝εdc＝BLv，方向相反,故兩電動(dòng)勢(shì)所對(duì)應(yīng)的等效電源在回路中組成串聯(lián)形式，因此，在線框中形成了adcb方向的感應(yīng)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(gè)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(dòng)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(dòng)的距離為(L－s)。因金屬框勻速運(yùn)動(dòng)，外力等于安培力，所以有：

W外＝W安＝W1＋W2＋W3

又因?yàn)椋篧1＝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(gè)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(píng)述：