感應電動勢(感生,動生)

關于感應電動勢(感生,動生)第2頁,共26頁，2024年2月25日，星期天一、法拉第電磁感應定律電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率成正比。磁通量的變化率1、內容：2、公式：線圈的匝數第3頁,共26頁，2024年2月25日，星期天３、無論回路是否閉合,只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化,線圈中就有感應電動勢。產生感應電動勢的那部分導體相當于電源。有感應電動勢未必有感應電流有感應電流一定有感應電動勢第4頁,共26頁，2024年2月25日，星期天

物理意義與電磁感應關系磁通量Ф穿過回路的磁感線的條數多少沒有直接關系磁通量變化△Ф穿過回路的磁通量的變化量產生感應電動勢的條件磁通量變化率ΔΦ/Δt穿過回路的單位時間磁通量的變化量

決定感應電動勢的大小一、法拉第電磁感應定律４、Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意義△Φ＝△Ｂ×Ｓ＝Ｂ×△Ｓ第5頁,共26頁，2024年2月25日，星期天1、穿過一個電阻為1Ω的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒均勻減少2Wb，則（）A、線圈中的感應電動勢一定是每秒減少2vB、線圈中的感應電動勢一定是2vC、線圈中的感應電流一定是每秒減少2AD、線圈中的感應電流一定是2A例與練BD第6頁,共26頁，2024年2月25日，星期天２、如圖所示，用絕緣導線繞制的閉合線圈，共100匝，線圈總電阻為R=0.5Ω，單匝線圈的面積為30cm2。整個線圈放在垂直線圈平面的勻強磁場中，如果勻強磁場以如圖所示變化，求線圈中感應電流的大小。例與練第7頁,共26頁，2024年2月25日，星期天３、有一面積為S＝100cm2的金屬環(huán)，電阻為R＝0.1Ω，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖所示，磁場方向垂直環(huán)面向里，則在t1－t2時間內通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為多少？例與練第8頁,共26頁，2024年2月25日，星期天４、單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示（正弦圖象一部分），則（）A.線圈中0時刻感應電動勢為0B.線圈中0時刻感應電動勢最大C.線圈中D時刻感應電動勢為0D.線圈中A時刻感應電動勢是D時刻感應電動勢的一半例與練斜率表示Φ的變化率BC第9頁,共26頁，2024年2月25日，星期天５、一長方形線框邊長分別為L1和L2，匝數為N，放在磁感應強度為B的勻強磁場中，原來與磁場方向垂直，現以角速度

繞其平行于L1邊的對稱軸勻速轉動，求：轉過90

過程中的平均感應電動勢。B

２＝0vv

１＝BL1L2

＝NBL1L2

/2

＝2NBS

/

第10頁,共26頁，2024年2月25日，星期天（1）B是勻強磁場（3）導體L各部分切割磁感線速度相同（2）L⊥B、V⊥L、V⊥B二、導體切割磁感線感應電動勢大小第11頁,共26頁，2024年2月25日，星期天平均感應電動勢V為平均速度時，E為平均感應電動勢V為瞬時速度時，E為瞬時感應電動勢第12頁,共26頁，2024年2月25日，星期天產生感應電動勢的那部分導體相當于電源，該電源的正負極右手定則來確定，注意電源內部電流是由負極流向正極。E=BLv（此時B垂直S,L是導線在磁場中有效的切割長度）第13頁,共26頁，2024年2月25日，星期天有效切割長度v第14頁,共26頁，2024年2月25日，星期天有效切割長度Lvv第15頁,共26頁，2024年2月25日，星期天例1：如圖17－15所示，abcd區(qū)域里有一勻強磁場，現有一豎直的圓環(huán)使它勻速下落，在下落過程中，它的左半部通過水平方向的磁場．o是圓環(huán)的圓心，AB是圓環(huán)豎直直徑的兩個端點，那么A．當A與d重合時，環(huán)中電流最大B．當O與d重合時，環(huán)中電流最大C．當O與d重合時，環(huán)中電流最小D．當B與d重合時，環(huán)中電流最大B第16頁,共26頁，2024年2月25日，星期天例2：如圖所示，金屬環(huán)直徑為d，總電阻為R，勻強磁場磁感應強度為B，垂直穿過環(huán)所在平面。電阻為R／2的導體桿AB，沿環(huán)表面以速度v向右滑至環(huán)中央時，桿兩端電壓為（）A、Bdv

B、Bdv／2C、Bdv／3

D、2Bdv／3例與練第17頁,共26頁，2024年2月25日，星期天畫出等效電路圖：E=Bdv析與解ABEr第18頁,共26頁，2024年2月25日，星期天（1）確定電源:

產生感應感應電動勢的那部分導體或電路就是電源，它的感應電動勢就是此電源的電動勢，它的電阻就是此電源的內電阻。（2）根據法拉第電磁感應定律求出感應電動勢，利用楞次定律確定其正負極。（3）分析電路結構，畫等效電路圖。（4）利用電路規(guī)律求解，主要是（閉合）歐姆定律、串并聯(lián)電路的規(guī)律等。電磁感應與電路的綜合第19頁,共26頁，2024年2月25日，星期天例3：如圖所示，在寬為0.5m的平行導軌上垂直導軌放置一個有效電阻為r=0.6Ω的直導體，在導軌的兩端分別連接兩個電阻R1=4Ω、R2=6Ω，其它電阻不計。整個裝置處在垂直導軌向里的勻強磁場中，如圖所示，磁感應強度B=0.1T。當直導體在導軌上以V=6m/s的速度向右運動時，求：（1）導體棒AB兩端的電壓（2）流過電阻R1和R2的電流大?。?）拉動導體棒AB的外力的功率例與練A××××

×

××××

×R2VBR1第20頁,共26頁，2024年2月25日，星期天析與解A××××

×

××××

×R2VBR1AR2E,rBR1第21頁,共26頁，2024年2月25日，星期天（1）解決電磁感應中的力學問題，不僅要應用電磁學中的有關規(guī)律，如楞次定律（右手定則）、左手定則、法拉第電磁感應定律、安培力公式等，還要應用力學中的有關規(guī)律，如牛頓第二定律、動能定理、能量守恒定律等。要將電磁學和力學的規(guī)律綜合起來應用。（2）解題關鍵是對研究對象正確地進行受力分析，特別注意感應電流安培力的大小和方向；準確地進行運動分析。電磁感應與力學的綜合第22頁,共26頁，2024年2月25日，星期天例4：如圖所示，在寬為L的水平平行光滑導軌上垂直導軌放置一個直導體棒MN，在導軌的左端連接一個電阻R，其它電阻不計，設導軌足夠長。整個裝置處在垂直導軌豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B。當直導體棒受到一個垂直導軌水平向右的恒力F作用由靜止開始在導軌上向右運動時，試確定直導體棒的運動情況及其最大速度Vm。例與練V↑E=BLVE↑I=E/RI↑F安=BILF安↑F合=F-F安F合↓a=F合/ma↓當F安=

F時,a=0，Vm=第23頁,共26頁，2024年2月25日，星期天例5：在磁感應強度為B的水平勻強磁場中，豎直放置一個冂形金屬框ABCD，框面垂直于磁場，寬度BC＝L，質量m的金屬桿PQ用光滑金屬套連接在框架AB和CD上如圖，金屬桿PQ電阻為R，金屬桿PQ自靜止開始沿框架下滑。求:(1)桿PQ開始下滑的加速度，(2)桿PQ中感應電流的方向，(3)桿PQ下滑的最大速度。例與練QBPCDA第24頁,共26頁，2024年