第三节.法拉第电磁感应定律概述.pptVIP

问题3：感应电动势是加强了电源产生的电流,还是削弱了电源的电流?是有利于线圈转动还是阻碍了线圈的转动? 反电动势 1、定义：电动机转动时产生的感应电动势总要削弱电源产生的电流,这个电动势叫反电动势. 2、作用：阻碍线圈的转动. 线圈要维持转动,电源就要向电动机提供电能.电能转化为其它形式的能. * 第三节 法拉第电磁感应定律 （1）闭合电路 利用磁场产生电流的现象 问题1：什么叫电磁感应现象？ 问题2：产生感应电流的条件是什么？ （2）磁通量变化 思考: 讨论交流 在闭合电路中要形成电流,必须有电源电动势存在,在电磁感应现象中出现了感应电流,是否也该有相应的电源电动势呢? 问题3：试从本质上比较甲、乙两电路的异同 既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。 甲 N S G 乙 产生电动势的那部分导体相当于电源 闭合电路中有电动势，电路中才有电流 一．感应电动势 × × × × × × × × × × × × × × × × v v G 发生电磁感应现象 E E 定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，E 产生感应电动势的那部分电路相当于电源. Φ变化 产生E 产生I 问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？ 总电阻一定时,E越大, I越大,指针偏转越大. 问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？ Φ变化的快慢不同 Φ都发生了变化 都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等 磁通量变化越快，感应电动势越大。 磁通量的变化快慢 从条件上看 从结果上看 相同 不同 问题3:在实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置，快插入和慢插入有什么相同和不同? 磁通量的变化率 二．感应电动势的大小 实验结论：同一闭合电路，磁通量变化越快，感应电流就越大，即感应电动势越大。 法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 当各个物理量都采用国际单位制时，k＝1 若闭合电路为一n匝线圈，穿过每一匝线圈的磁通量变化率相同，则 问题1：磁通量大,磁通量变化一定大吗? 问题2：磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗? (可以类比速度、速度的变化和加速度.) 磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系； 思考与讨论 ? 物理意义 与电磁感应关系 磁通量Ф 穿过回路的磁感线的条数多少 无直接关系 磁通量变化△Ф 穿过回路的磁通量变化了多少 产生感应电动势的条件 磁通量变化率 ΔΦ/Δt 穿过回路的磁通量变化的快慢 决定感应电动势的大小 理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 1.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化,ΔS＝S2-S1,此时： 2.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发生变化,ΔB＝B2-B1,此时： 应用:用公式 求E的二种常见情况： 例1.有一个50匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s，求感应电动势。 25V 例2.一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。 16V 例3.一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置, 在0.5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。 1.6V 例4.如图，半径为r的金属环绕通过某直径的轴00以角速度ω作匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B，从金属环面与磁场方向重合时开始计时,则在 金属环转过900角的过程中，环中产生的电动势的平均值是多大? 0 0 B 例5.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴00以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。求: (1)线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势； B 0 0 a ω d c b 例5.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴00以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。求: (2)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势 B 0 0 a ω d c b Φ/10-2Wb t/s A B D 0 1 2 0.1 例6.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则：( ) A、线圈中0时刻感应电动势最大 B、线圈中D时刻感应电动势为零 C、线圈中D时刻感应电动势最大