電磁感應定律

1、電磁感應定律一、 教學目的：1、一、感應電動勢2、電磁感應定律3、說明二、復習提問：1、感應電流產(chǎn)生的條件是什么？2、怎樣判斷感應電流的方向？3、電路中有電流的條件是什么？三、導入新課：要使閉合電路中有電流通過，這個電路中必須有電動勢。一感應電動勢：1感應電動勢電磁感應現(xiàn)象中，閉合回路中產(chǎn)生了感應電流，說明回路中有電動勢存在。在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應電動勢。產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體，就相當于電源，如在磁場中切割磁感線的導體和磁通發(fā)生變化的線圈等。2感應電動勢的方向在電源內部，電流從電源負極流向正極，電動勢的方向也是由負極指向正極，因此感應電動勢的方向與感應電流的方向一致，仍可用右手

2、定則和楞次定律來判斷注意：對電源來說，電流流出的一端為電源的正極。 3感應電動勢與電路是否閉合無關感應電動勢是電源本身的特性，即只要穿過電路的磁通發(fā)生變化，電路中就有感應電動勢產(chǎn)生，與電路是否閉合無關。若電路是閉合的，則電路中有感應電流，若外電路是斷開的，則電路中就沒有感應電流，只有感應電動勢。二、電磁感應定律1電磁感應定律大量的實驗表明：單匝線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的大小，與穿過線圈的磁通變化率 DF/D t成正比，即對于N 匝線圈，有 式中NF 表示磁通與線圈匝數(shù)的乘積，稱為磁鏈用Y 表示。即 于是導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢如圖 6-1 所示，abcd 是一個矩形線圈，它處于磁感應強度為

3、 B 的勻強磁場中，線圈平面和磁場垂直，ab 邊可以在線圈平面上自由滑動。設 ab 長為 l，勻速滑動的速度為 v，在 Dt 時間內，由位置 ab 滑動到 ab ，利用電磁感應定律，ab 中產(chǎn)生的感應電動勢大小為式適用于 的情況。 如圖 6-2 所示，設速度 v 和磁場 B 之間有一夾角 q。將速度 v 分解為兩個互相垂直的分量 v 1、 v 2， v 1 = v cosq 與 B 平行，不切割磁感線； v 2 = v sinq 與 B 垂直，切割磁感線。 圖 6-2 B 與 v 不垂直時的感應電動勢 因此，導線中產(chǎn)生的感應電動勢為E = B l v2 = B l v sinq上式表明，在磁場

4、中，運動導線產(chǎn)生的感應電動勢的大小與磁感應強度 B、導線長度 l、導線運動速度 v 以及運動方向與磁感線方向之間夾角的正弦 sinq 成正比。用右手定則可判斷 ab 上感應電流的方向。若電路閉合，且電阻為 R，則電路中的電流為三、說明1利用公式 E = B l v2 計算感應電動勢時，若 v 為平均速度，則計算結果為平均感應電動勢；若 v 為瞬時速度，則計算結果為瞬時感應電動勢。 2利用公式 計算出的結果為 Dt 時間內感應電動勢的平均值?！纠?-1】在圖 6-1中，設勻強磁場的磁感應強度 B 為 0.1 T，切割磁感線的導線長度l 為 40 cm，向右運動的速度 v 為 5 m/s，整個線框

5、的電阻 R為 0.5 W，求：(1)感應電動勢的大小；(2)感應電流的大小和方向；(3)使導線向右勻速運動所需的外力力;圖 6-1導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢(4)外力做功的功率；(5)感應電流的功率。解: (1)線圈中的感應電動勢為(2)線圈中的感應電流為由右手定則可判斷出感應電流方向為 abcd (3)由于 ab 中產(chǎn)生了感應電流，電流在磁場中將受到安培力的作用。用左手定則可判斷出 ab 所受安培力方向向左，與速度方向相反，因此，若要保證 ab 以速度 v 勻速向右運動，必須施加一個與安培力大小相等，方向相反的外力。所以，外力大小為 外力方向向右。 (4) 外力做功的功率為 (5) 感應電流的功率為 可以看到，P = P，這正是能量守恒定律所要求的。【例6-2】在一個 B = 0.01 T 的勻強磁場里，放一個面積為 0.001 m2 的線圈，線圈匝數(shù)為 500 匝。在 0.1