1.2感应电动势与电磁感应定律.pptVIP

第一章 电磁感应 1.2 感应电动势与电磁感应定律 东山二中 沈雄斌 高中物理选修3－2 在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个边长为l的正方形导线框，线框平面与磁场垂直。问： 1、这时穿过线框的磁通量多大？ 2、若线框以它的一边为轴，向纸外转过900，穿过线框的磁通量将会怎样改变？线框中是否产生感应电流？ 3、若线框在磁场中平行纸面移动，能否产生感应电流？ 2、以一边为轴向纸外旋转，磁通量减少，故能产生感应电流；900时最小为零 3、在磁场内平移，磁通量没有变化所以没有产生感应电流。 （1）.闭合回路 （2）.磁通量发生变化 根据上学期所学，电路如何获得持续的电流？ （1）.闭合回路 （2）.要有电源 电源具有将其它形式的能量转化为电能的本领，这种本领我们称为电动势 产生电磁感应现象电路中出现了电流。也即出现了电能。那么是谁将其它形式的能量转化为电能，扮演了电源的角色呢？ 比较下面两组电路，你发现了谁是电源了吗？ 外力使导体棒切割磁感线运动，引起穿过闭合回路的磁通量发生变化，从而感应出电流 外力使磁棒上下运动，引起穿过线圈的磁通量发生变化，从而感应出电流 电磁感应现象的发生过程： 磁通量变化 产生电动势 出现电流 闭合电路 电源即使不接入电路中其电动势依然存在 在电磁感应现象中，感应电动势的产生与电路是否闭合无关。 即：不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势；如果是导线切割磁感线，导线的两端就出现感应电动势。 电动势有大小之分，那么电磁感应现象中感应电动势的大小又与哪些因素有关呢？ 与磁通量的变化有关？ 是与变化的量有关？还是与变化的快慢有关？ 实验视频演示 结论：感应电动势的大小跟磁通量的变化快慢有关。 磁通量的变化快慢用单位时间的磁通变化量，即磁通量变化率来表示。 磁通量变化率： 回路中感应电动势的大小，跟穿过该回路的磁通量变化率成正比。 进一步精确实验表明： 1、内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率△Φ/ △t成正比． 法拉第电磁感应定律： 2、数学表达式 （国际单位时） 为获得更大电动势，常采用n匝线圈，则相当于有n个电源串联，总电动势为： 注意：公式中Δφ应取绝对值,不涉及正负. 当磁通量变化是由导线切割磁感线引起时 例题：如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，导轨宽为Ｌ，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势. 解：回路在时间Δt内增大的面积为： ΔS=LvΔt 产生的感应电动势为： 穿过回路的磁通量的变化为： ΔΦ=BΔS =BLvΔt （V是相对于磁场的速度） a’ b’ × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × G a b v o m 实验视频演示 θ v B V1 =Vsinθ V2 =Vcosθ 若导体斜切磁感线 （θ为v与B夹角） （若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角） 说明： 1、导线的长度L应为有效长度 2、导线运动方向和磁感线平行时，E=0 3、速度V为平均值（瞬时值），E就为平均值（瞬时值） 若导体非直线 导体切割磁感线的有效长度应取与B垂直等效直线长度 练习：半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中以速度V向右匀速运动时，E=？ E = B·2R·V