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课件网) 4.4法拉第电磁感应定律 电动势的概念及理解 知识回顾 1.在普通电路中,有持续电流产生的条件是什么? 2.在电磁感应现象中,有感应电流产生的条件是什么? 1.闭合回路 2.有电源(有电动势,维持电压) 1.闭合回路 2.磁通量发生变化 乙 甲 N S 试比较甲、乙两电路的异同 相当于电源 既然闭合电路中有感应电流 这个电路中就一定有电动势 基本概念 感应电流: 通过电磁感应现象产生的电流称为感应电流 感应电动势: 在电磁感应现象中产生的电动势叫作感应电动势 电动势: 非静电力把单位正电荷(1C)在电源内从负极移送到正极所做的功。 表示电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的本领 产生感应电动势的那部分导体就相当于电源 电动势是电源本身的性质--有电源就有电动势 电源判断 感应电动势的产生条件 普通电路中电动势产生条件 在普通电路中,有持续电流产生的条件是 1.闭合回路 2.有电源(有电动势,维持电压) 结合电路图思考电路中有电动势的条件是什么? 只要有电源(有电动势,维持电压) 感应电动势产生条件 感应电流产生的条件 1.闭合回路 2.磁通量发生变化 再思考感应电动势的产生条件是什么? 不论回路闭合与否 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 感应电动势的大小 G - + + N极插入 N极抽出 S极插入 S极抽出 S N S N 实验展示 实验中若增加磁体插入抽出的速度或者增加磁感应强度 你认为会发生什么变化? 感应电流与什么有关 磁通量变化就会产生感应电流 磁感应强度大小 插入抽出速度 磁通量 变化快慢 那么什么会影响感应电流的大小呢 感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关 变化的快慢= 变化率 变化量 时间 电动势与什么有关 电磁感应定律 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。 取适当单位则k=1 定律 内容 定律 公式 ΔΦ=Φ2-Φ1 注意:公式中Δ 取绝对值,不涉及正负, 感应电流的方向需另行判断。 n为线圈的匝数 匝数 一个100匝的线圈,在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。 16V 例题 匝数为n=200的线圈回路总电阻R=50Ω,整个线圈 平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过,磁通量Φ随时间变 化的规律如图所示,求:线圈中的感应电流的大小。 【解题关键】: 1.磁通量的变化率 为△φ/△t,不是φ/△t 2.线圈匝数为200不是单匝线圈 例题 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 问题思考 问题3:磁通量变化快,磁通量的变化率一定大吗 理解Φ、△Φ、 的意义 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 磁通量变化量△Φ 磁通量变化了多少 产生感应电动势的条件 磁通量变化率 磁通量变化的快慢 决定感应电动势的大小 导体切割磁感线 长为L的导体棒ab处于匀强磁场中,磁感应强度是B,导体棒ab以速度v匀速切割磁感线,求产生的感应电动势 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × G a b v a b 【分析】: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 适用条件:匀强磁场中,导线、B、v相互垂直时 公式推导 1.适用范围 公式理解 E=BLV 此公式适用于回路中一部分导体做切割磁感线运动时产生的感应电动势 是法拉第电磁感应定律的一种特例 公式理解 E=BLV ① V指的是导体棒垂直于磁场方向做切割磁感线运动的速度 ②若导体斜切磁感线,即导体运动方向与导体本身垂直,但跟磁感应强度方向有夹角,则得到的感应电动势的表达式 θ v B v1 =vsinθ v2 =vcosθ ... ...