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文檔簡介
1、一、感應電動勢,(E),法拉第電磁感應定律 感應電動勢的大小,1.定義:,在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。,2磁通量變化越快,感應電動勢越大。,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。,二、法拉第電磁感應定律,1.內(nèi)容:,三、重要的推論,1.如圖中半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強磁場B中,繞O軸以角速度沿逆時針方向勻速轉動,則通過電阻R的電流的方向和大小是(金屬圓盤的電阻不計)() A由c到d,IBr2/R B由d到c,IBr2/R C由c到d,IBr2/(2R) D由d到c,IBr2/(2R),典型問題1:電學問題,2.如圖所示,面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強
2、磁場中,磁場方向垂直于線圈平面,已知磁感應強度隨時間變化的規(guī)律為B=(2+0.1t)T,定值電阻R1=6,線圈電阻R2=4求: (1)回路的感應電動勢; (2)a、b兩點間的電壓,典型問題1:電學問題,(1)金屬棒上的電流大小以及金屬棒兩端的電壓;,(2)圓環(huán)上消耗的電功率,典型問題1:電學問題,畫等效電路如圖所示,電路中外電阻為:,總電阻為:,電源的電動勢為:,E2Bav,流過金屬棒的電流為:,金屬棒兩端的電壓為:,圓環(huán)上消耗的電功率為:,方法總結: 1.確定電源 2.畫等效電路 3.根據(jù)電路知識求解。,典型問題1:電學問題,4.如圖,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和P
3、Q,它們的電阻可忽略不計,在M和 P之間接有阻值為R 3.0的定值電阻,導體棒ab長0.5m,其電阻為r 1.0 ,與導軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中,B0.4T?,F(xiàn)使ab以v10ms的速度向右做勻速運動。 (1)a b中的電流多大? a b兩點間的電壓多大? (2)維持a b做勻速運動的外力多大? (3) 求外力做功的功率,安培力 做功的功率,電路所消耗的電功率,(1) 0.5A 2V,(2)0.1N,典型問題2:桿在外力作用下的運動(能量)問題,F,已知:磁感應強度為B,導軌間的距離為L,桿在恒力F的作用下由靜止開始做什么運動?,從力,運動角度,從能量角度,典型問題2:桿
4、在外力作用下的運動(能量)問題,典型問題2:桿在外力作用下的運動問題,5.在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中,有兩根水平放置相距L且足夠長的平行金屬導軌AB、CD,在導軌的AC端連接一阻值為R的電阻.一根垂直于導軌放置的金屬棒ab,其質量為m,導軌和金屬棒的電阻及它們之間的摩擦不計。若用恒力F沿水平方向向右拉金屬棒使其運動,求金屬棒的最大速度。,6.如圖所示,平行光滑的金屬導軌豎直放置,寬為L,上端接有阻值為R的定值電阻質量為m的金屬桿與導軌垂直放置且接觸良好,勻強磁場垂直于導軌平面,磁感應強度為B導軌和桿的電阻不計金屬桿由靜止開始下落,下落h時速度達到最大,重力加速度為g,求 (1)金屬
5、桿的最大速度Vm(2)金屬桿由靜止開始下落至速度最大過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q,典型問題2:桿在外力作用下的運動問題,6.如圖甲所,兩根足夠長的直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上,兩導軌間距為l。M、P間接有阻值為R的電阻。質量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上,并與導軌垂直,導軌和金屬桿的電阻可忽略。整套裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直斜面向下。讓ab桿沿導軌由靜止開始下滑,導軌和金屬桿接觸良好,不計所有的摩擦,重力加速度為g。 (1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示,請畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖,試分析桿的運動情況; (2)在加速下滑時,當ab桿
6、的速度大小為時,求ab桿中的電流及其加速度的大?。唬?)求在下滑過程中,ab桿可以達到的速度最大值。,典型問題2:桿在外力作用下的運動(能量)問題,7.如圖所示,有一水平放置的光滑導電軌道,處在磁感強度為B05T,方向向上的勻強磁場中軌道上放一根金屬桿,它的長度恰好等于軌道間的間距L02 m,其質量m01kg,電阻r=002跨接在軌道間的電阻R118軌道電阻忽略不計,g10ms2 ,(1)要使金屬桿獲得60 ms的穩(wěn)定速度,應對它施加多大的水平力F?(2)在金屬桿獲得 60ms的穩(wěn)定速度后,若撤去水平力 F,那么此后電阻R上還能放出多少熱量?,典型問題2:桿在外力作用下的運動(能量)問題,如果
7、所示,通電線圈在磁場中受力轉動,線圈中就會產(chǎn)生感應電動勢。感應電動勢加強了電源產(chǎn)生的電流,還是削弱了它?是有利于線圈的轉動,還是阻礙了線圈的轉動?,思考與討論,四、反電動勢,電機轉動,1、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的變化率成正比。,課堂小結,當有N匝線圈時,當單匝線圈時,2、理解:、/t的意義,3、用公式 求E的二種常見情況:,4、反電動勢,1、電動機線圈的轉動會產(chǎn)生感應電動勢。這個電動勢是加強了電源產(chǎn)生的電流,還是削弱了電源的電流?是有利于線圈轉動還是阻礙線圈的轉動? 電動機轉動時產(chǎn)生的感應電動勢削弱了電源的電流,這個電動勢稱為反電動勢。反電動勢的作用是阻礙線圈的轉動。這樣,線圈要維持原來的轉動就必須向電動機提供電能,電能轉化為其它形式的能。 2、如果電動機因機械阻力過大而停止轉動,會發(fā)生什么情況?這時應采取什么措施? 電動機停止轉動,這時就沒有了反電動勢,線圈電阻一般都很小,線圈中電流會很大,電動機可能會燒毀。這時,應立即切斷電源,進行檢查。,四、反電動勢,四.反電動勢,1.既然線圈在磁場中轉動,線圈中就會產(chǎn)生感應電動勢.感應
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