4.4法拉第电磁感应定律(刘玉兵).pptVIP

例5、如下图所示，半径为r的金属环绕通过某直径的轴OO’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30°角的过程中，环中产生的电动势的平均值是多大？ 电动机线圈的转动产生感应电动势是反电动势。这个电动势是削弱了电源电流, 阻碍线圈的转动. 线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为机械能。 正因为反电动势 的存在,所以对电动机,欧姆定律不成立. 如果电动机因机械阻力过大而停止转动，这时就没有了反电动势，线圈电阻一般都很小，线圈中电流会很大，电动机会烧毁。这时，应立即切断电源，进行检查。 * （1）电路闭合； 在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ （2）磁通量变化. 回顾: 电路中产生持续电流的条件是什么？ （1）电路闭合 （2） 有电源 电源在哪里？ 感应电动势 存在感应电流必然存在对应的电动势； 物理学中，我们把在电磁感应现象中，产生的电动势叫做感应电动势。 等 效 一、感应电动势 B L V a b c d R a b c d R 产生电动势的那部分导体相当于电源 N S 乙 甲 S S V 当开关断开后，电路中是否有电流呢？ 电源两端有电压吗？电源的电动势还存在吗？ 思考与讨论 当导线断开后，电路中是否还有电流呢？ 线圈内的感应电动势还存在吗？ 思考与讨论 感应电动势的有无，完全取决于穿过闭合电路中的磁通量是否发生变化，与电路的通断，电路的组成是无关的。 电路断开时有感应电动势，但无感应电流。 例1、在赤道的上方，一根沿东西方向的水平导体自由下落，下落过程中导体上各点的电势高低是（ ） A.东端高 B.西端高 C.中点高 D.无感应电动势产生 A 二、感应电动势大小与哪些因素有关 切割快 插入快 滑动快 感应电动势E大 磁通量变化快 Δφ / Δt大 感应电流大 感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关 磁通量变化率 二、感应电动势大小与哪些因素有关 三、法拉第电磁感应定律 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． 2、数学表达式 （国际单位时） 若有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. 3．要严格区分磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率ΔΦ/Δt. 例2、下列说法正确的是 A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B.线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C.线圈在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大 D.线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大 D 例3、在磁感应强度随时间变化的磁场中，垂直磁场放置一个面积为0.1m2的圆环。在0.2s内磁场的磁感应强度由0增大到0.3T，求圆环中的平均感应电动势。 答案：0.15Ｖ 例4、如图所示，线圈匝数n=100匝，面积S=50cm2，线圈总电阻r=10Ω，外电路总电阻R=40Ω，沿轴向匀强磁场的磁感应强度由B=0.4T在0.1s内均匀减小为零再反向增为B=0.1T，求： （1）磁通量的变化率为多少？ （2）感应电流大小为多少？ （3）线圈的输出功率为多少？ 答案： 2.5wb/s；5×10-2A ；0.1W 如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，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。 回路在时间t内增大的面积为： ΔS=LvΔt 解： 产生的感应电动势为： 穿过回路的磁通量的变化为： ΔΦ=BΔS =BLvΔt G 四、重要的推论 v θ B V2 V1 =Vsinθ 若导体斜切磁感线 当速度v与磁感应强度B不垂直时，可将B分解为平行于速度分量B||（对感应电动势无贡献），垂直于速度分量B?，则感应电动势： I B|| B B? v ?为B、v之间的夹角 感应电动势 L v B 公式BLv中的L指的是切割磁感线的有效长度。在上图中E=BLv，L是圆弧切割磁感线的有效长度。 例6、求下面图示情况下，a、b、c三段导体两端的感应电动势各为多大？ 例7、如图，设匀强磁场的磁感应强度为B，导体棒ab的长度为L,以速度v在导轨上向右匀速运动。求此时a、b两点间的电势差。已知导轨的总电阻为R,导体棒ab的电阻为r。 a b v R 例8、在上题中，导体棒ab的质量为m。若开始导体棒ab在导轨上静止，用一水平向右的恒力F拉导体棒，使它向右运动，试分析导体棒的受力情况、运动情况。求出导