44法拉第電磁感應(yīng)定律.ppt

1、第四章 電磁感應(yīng),第4節(jié),法拉第電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動(dòng)勢的大小,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（電源）,有電源就有電動(dòng)勢,1.感應(yīng)電動(dòng)勢：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫感應(yīng)電動(dòng)勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。,一、感應(yīng)電動(dòng)勢,2感應(yīng)電動(dòng)勢與感應(yīng)電流的關(guān)系：,有感應(yīng)電流一定存在感應(yīng)電動(dòng)勢；,有感應(yīng)電動(dòng)勢不一定存在感應(yīng)電流。（要看電路是否閉合）,3.感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟哪些因素有關(guān)？,（1）部分導(dǎo)體切割磁感線,（2）條形磁鐵穿插螺線管,（3）通電螺線管穿插螺線管,感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟磁通量變化的快慢有關(guān)。,導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)

2、的速度越快,產(chǎn)生感應(yīng)電流越大；,磁鐵插入的速度越快，感應(yīng)電流就越大。,結(jié)論:,二、法拉第電磁感應(yīng)定律,1.內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。,注意：公式中取絕對(duì)值，不涉及正負(fù)，感應(yīng)電流的方向另行判斷。物理量都取國際單位。,2.公式:,n為線圈的匝數(shù),表示磁通量變化的快慢,弄清：1、磁通量大，電動(dòng)勢一定大嗎？,2、磁通量變化大，電動(dòng)勢一定大嗎？,3.、/t的區(qū)別：,磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變,垂直于磁場的回路面積S發(fā)生變化,SS2-S1,此時(shí)：,垂直于磁場的回路面積S不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化,BB2-B1,此時(shí)：,4.應(yīng)用:用公式 求E的幾種常見情況：,如果B、S都變化

3、呢？,1、有一個(gè)50匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動(dòng)勢。,2、一個(gè)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(dòng)勢。,3、一個(gè)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(dòng)勢。,25V,16V,1.6V,三、導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢,導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，長為L的導(dǎo)體棒ab以速度v勻速切割磁感線，求: 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。,回路在時(shí)間t內(nèi)增大的面積為：,S=Lvt,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為：,穿過回路的磁通量的變化為：,=BS,=BL

4、vt,V是相對(duì)于磁場的速度,1、 V B ， VL ， LB 兩兩垂直,平均值或瞬時(shí)值,L應(yīng)為有效長度,分析：,找有效速度,（為v與B夾角）,2、V B ， VL ， LB,3、V 與B成 角 ，VL ， LB,E=0,v,找有效長度。,4、V B ， LB，導(dǎo)體棒不是直線,求下面圖示情況下，a、b、c三段導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢各為多大？,E=BLv,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(dòng)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求桿OA兩端的電勢差。,5、導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng),四、對(duì)比兩個(gè)公式,求平均感應(yīng)電動(dòng)勢,t近于0時(shí)，E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢,求平均感應(yīng)電動(dòng)勢,v是平均速度,求瞬時(shí)感

5、應(yīng)電動(dòng)勢，v是瞬時(shí)速度,1、穿過一個(gè)電阻為1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(yīng)電動(dòng)勢一定是每秒減少2v B、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢一定是2v C、線圈中的感應(yīng)電流一定是每秒減少2A D、線圈中的感應(yīng)電流一定是2A,不變！,不變！,2、匝數(shù)為n200的線圈回路總電阻R50，整個(gè)線圈平面均有垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場穿過，磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，求：線圈中的感應(yīng)電流的大小。,3、如圖所示，用絕緣導(dǎo)線繞制的閉合線圈，共100匝，線圈總電阻為R=0.5，單匝線圈的面積為30cm2。整個(gè)線圈放在垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場中，如果勻強(qiáng)磁場以如圖所示變化，求線圈中感應(yīng)電

6、流的大小。,4、有一面積為S100cm2的金屬環(huán)，電阻為R0.1，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t1t2時(shí)間內(nèi)通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為多少？,斜率表示的變化率,5、單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)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(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為0 B.線圈中0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢最大 C.線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為0 D.線圈中A時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢大于B時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢,6.如圖所示，一個(gè)50匝的線圈的兩端跟R99的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，線圈的橫截面積是202，電阻為1，磁感應(yīng)強(qiáng)度以100Ts的變化率均勻減少。

7、在這一過程中通過電阻R的電流為多大？,mgd/nq,7.兩塊水平放置的板間距為d，用導(dǎo)線與一n匝線圈連接，線圈置于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，兩板間有一質(zhì)量為m、帶電量為q的油滴恰好靜止，則線圈中的磁通量的變化率是多少？,8.如圖所示，電阻不計(jì)的裸導(dǎo)體AB與寬為60cm的平行金屬導(dǎo)軌良好接觸，電阻R13， R26，整個(gè)裝置處在垂直導(dǎo)軌向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5T。當(dāng)AB向右以V5m/s的速度勻速滑動(dòng)時(shí)，求流過電阻R1、 R2的電流大小。,9.如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生（ ） A向右做勻速運(yùn)動(dòng) B向左做勻速運(yùn)動(dòng)

8、C向右做減速運(yùn)動(dòng) D向右做加速運(yùn)動(dòng),變速,10.如圖所示，裸金屬線組成滑框，ab可滑動(dòng)，其電阻為r，長為L，串接電阻R，勻強(qiáng)磁場為B，當(dāng)ab以V向右勻速運(yùn)動(dòng)過程中，求： （1）ab間感應(yīng)電動(dòng)勢。 （2）ab間的電壓。 （3）保證ab勻速運(yùn)動(dòng)，所加外力F。 （4）在2秒的時(shí)間內(nèi)，外力功；ab生熱；電阻R上生熱。,11.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有半徑為r的光滑半圓形導(dǎo)體框架。OC為一端繞O點(diǎn)在框架上滑動(dòng)的導(dǎo)體棒，OA之間連一個(gè)阻值為R的電阻（其余電阻都不計(jì)），若使OC以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。試求： （1）圖中哪部分相當(dāng)于電源？ （2）感應(yīng)電動(dòng)勢E為多少？ （3）流過電阻R的電流I為多少？,導(dǎo)體棒OC,1831年10月28日,法拉第在一次會(huì)議上展示的圓盤發(fā)電機(jī)。,V,此電動(dòng)勢阻礙電路中原來的電流. 故稱之為反電動(dòng)勢。,五、反電動(dòng)勢,1. 作用：削弱了電源電流, 阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng).,2. 能量轉(zhuǎn)化：線圈要