第九章电磁感应现象 第2课时.pdf

第2 课时 法拉第电磁感应定律、自感和涡流 ΔΦ 考纲解读 1.能应用法拉第电磁感应定律 E ＝n 和导线切割磁感线产生电动势公式 E ＝ Δt Blv 计算感应电动势.2.会判断电动势的方向，即导体两端电势的高低.3.理解自感现象、涡流 的概念，能分析通电自感和断电自感． 考点一 法拉第电磁感应定律的应用 1．感应电动势 (1)感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体就相当于 电源，导体的电阻相当于电源内阻． E (2)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即I ＝ . R ＋r 2 ．感应电动势大小的决定因素 ΔΦ (1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率 和线圈的匝数共同决定，而与磁 Δt 通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ 的大小没有必然联系 ． ΔB ·S B ·ΔS (2) 当ΔΦ仅由B 的变化引起时，则E ＝n Δt ；当ΔΦ仅由S 的变化引起时，则E ＝n Δt ； B S －B S 2 2 1 1 ΔB ·ΔS 当ΔΦ 由B 、S 的变化同时引起时，则E ＝n ≠n . Δt Δt ΔΦ 3 ．磁通量的变化率 是Φ－t 图象上某点切线的斜率． Δt 例 1 (2013·江苏·13) 如图 1 所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd ，线圈平面与磁场 垂直．已知线圈的匝数N ＝100，边长ab ＝1.0 m 、bc ＝0.5 m ，电阻r ＝2 Ω.磁感应强度B 在 0～1 s 内从零均匀变化到0.2 T ．在1～5 s 内从0.2 T 均匀变化到－0.2 T，取垂直纸面向里 为磁场的正方向．求： 图1 (1)0.5 s 时线圈内感应电动势的大小E 和感应电流的方向； (2)在1～5 s 内通过线圈的电荷量q ； (3)在0～5 s 内线圈产生的焦耳热Q. ΔΦ ΔB ·S 解析 (1)感应电动势E ＝N 1 ，磁通量的变化量ΔΦ ＝ΔB ·S ，解得E ＝N 1 ，代入数 1 Δt1 1 1 1 Δt1 据解得E 1 ＝10 V ，感应电流方向为adcba(或逆时针方向) ． NΔΦ ΔB ·S E 2 2 2 (2) 同理可得：1 s ～5 s 内，感应电动势E ＝ ＝N ，感应电流I ＝ ，电荷量q ＝I Δt ， 2 Δt2 Δt2