法拉第電磁感應(yīng)定律一等獎

第四節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同既然閉合電路中有感應(yīng)電流，這個電路中就一定有電動勢。甲NSG乙產(chǎn)生電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源1、定義：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應(yīng)電動勢（E）閉合電路中有感應(yīng)電流，這個電路中就一定有感應(yīng)電動勢一、感應(yīng)電動勢產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源2、產(chǎn)生條件：只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。3、感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流：只要磁通量變化,電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢;若電路又閉合,電路中就有感應(yīng)電流磁通量變化是電磁感應(yīng)的根本原因;產(chǎn)生感應(yīng)電動勢是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)二、法拉第電磁感應(yīng)定律電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。1內(nèi)容:注意：公式中Δφ取絕對值，不涉及正負，感應(yīng)電流的方向另行判斷。2公式:n為線圈的匝數(shù)問題1：磁通量大,磁通量變化一定大嗎問題2：磁通量變化大,磁通量的變化率一定大嗎可以類比速度、速度的變化和加速度磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化無直接關(guān)系:磁通量大小,零，磁通量的變化率不一定大小,零;磁通量的變化大小，磁通量的變化率不一定大小思考與討論

物理意義與電磁感應(yīng)關(guān)系磁通量Ф穿過回路的磁感線的條數(shù)多少無直接關(guān)系磁通量變化△Ф穿過回路的磁通量變化了多少產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件磁通量變化率ΔΦ/Δt穿過回路的磁通量變化的快慢

決定感應(yīng)電動勢的大小3、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意義不變,垂直于磁場的回路面積S發(fā)生變化,ΔS＝S2-S1,此時：不變,磁感應(yīng)強度B發(fā)生變化,ΔB＝B2-B1,此時：4、應(yīng)用:用公式 求E的二種常見情況：（感生電動勢）（動生電動勢）有一個50匝的線圈，，求感應(yīng)電動勢。25V例與練1一個100匝的線圈，。求線圈中的感應(yīng)電動勢。16V例與練2一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置,。求線圈中的感應(yīng)電動勢。例與練3如圖，半徑為r的金屬環(huán)繞通過某直徑的軸00'以角速度ω作勻速轉(zhuǎn)動,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，從金屬環(huán)面與磁場方向重合時開始計時,則在金屬環(huán)轉(zhuǎn)過900角的過程中，環(huán)中產(chǎn)生的電動勢的平均值是多大00'B例與練4在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,有一矩形線框,邊長ab=L1,bc=L2線框繞中心軸00'以角速度ω由圖示位置逆時針方向轉(zhuǎn)動。求:1線圈轉(zhuǎn)過1/4周的過程中的平均感應(yīng)電動勢例與練5B00'aωdcb在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,有一矩形線框,邊長ab=L1,bc=L2線框繞中心軸00'以角速度ω由圖示位置逆時針方向轉(zhuǎn)動。求:2線圈轉(zhuǎn)過1/2周的過程中的平均感應(yīng)電動勢例與練5B00'aωdcbΦ/10-2Wbt/sABD01201單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則：A、線圈中0時刻感應(yīng)電動勢最大B、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢為零C、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢最大D、線圈中0到D時間內(nèi)ABD例與練6斜率表示Φ的變化率ab×

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×××

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××Gabv回路在時間t內(nèi)增大的面積為：ΔS=LvΔt產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：穿過回路的磁通量的變化為：ΔΦ=BΔS=BLvΔt（V是相對于磁場的速度）三、導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢如圖所示閉合線框一部分導(dǎo)體ab長l,處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢θvBV1V2若導(dǎo)體運動方向跟磁感應(yīng)強度方向有夾角導(dǎo)體斜切磁感線注意：2、導(dǎo)線的長度L應(yīng)為有效長度1、導(dǎo)線運動方向和磁感線平行時,E=03、速度v為平均值瞬時值,E就為平均值瞬時值Lvθ為v與B夾角三、導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢勻強磁場v、B、L兩兩垂直三、導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢如圖，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，長為L的金屬棒ab在垂直于B的平面內(nèi)運動，速度v與L成θ角，求金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。abθvE=BLVsinθ例與練7在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,有一個匝數(shù)為n的矩形線圈,邊長ab=L1,bc=L2線圈繞中心軸OO'以角速度ω由圖示位置逆時針方向轉(zhuǎn)動。求:1轉(zhuǎn)過1/4周時ab邊產(chǎn)生的瞬時感應(yīng)電動勢2轉(zhuǎn)過1/2周時ab邊產(chǎn)生的瞬時感應(yīng)電動勢轉(zhuǎn)動1周的過程中ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢哪個時刻最大哪個時刻最小思考:例與練8B00'aωdcb問題：公式

①與公式

②的區(qū)別和聯(lián)系？1①求出的是平均感應(yīng)電動勢,E和某段時間或某個過程對應(yīng)；②求出的是瞬時感應(yīng)電動勢，E和某個時刻或某個位置對應(yīng)2①求出的是整個回路的感應(yīng)電動勢；②求出的是某部分導(dǎo)體的電動勢?；芈分懈袘?yīng)電動勢為零時，回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢不一定為零。vabcdL1、區(qū)別：1公式①中的時間趨近于0時，則E為瞬時感應(yīng)電動勢2公式②中v若代表平均速度，則E為平均感應(yīng)電動勢。2、聯(lián)系：問題：公式

①與公式

②的區(qū)別和聯(lián)系？公式①和公式②是統(tǒng)一的如圖,長為L的銅桿OA以O(shè)為軸在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,磁場的磁感應(yīng)強度為B,求桿OA兩端的電勢差ωAOA'例與練9如圖,,它們的電阻不計,在M和／s的速度向右做勻速運動1ab中的電流多大ab兩點間的電壓多大2維持ab做勻速運動的外力多大3ab向右運動1m的過程中,外力做的功是多少電路中產(chǎn)生的熱量是多少RBrPMNaQbvWF=I=F=Q=U=例與練10問題1：在P16圖44-3中,電源在電動機線圈中產(chǎn)生電流的方向怎樣AB邊、CD邊受力方向怎樣線圈的運動方向怎樣直流電動機的原理:通電導(dǎo)線在磁場中受安培力而運動問題2：電動機線圈在磁場中轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢嗎方向怎樣問題3：感應(yīng)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(zhuǎn)動還是阻礙了線圈的轉(zhuǎn)動四、反電動勢1、定義：電動機轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢總要削弱電源產(chǎn)生的電流,這個電動勢叫反電動勢2、作用：阻礙線圈的轉(zhuǎn)動線圈要維持轉(zhuǎn)動,電源就要向電動機提供電能電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能問題4：如果電動機因機械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動,會發(fā)生什么情況這時應(yīng)采取什么措施四、反電動勢3、應(yīng)用：電動機停止轉(zhuǎn)動,就沒有反電動勢,線圈中電流會很大,