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课件网) 第二章 电磁感应及其应用 第2节 法拉第电磁感应定律 1. 知道感应电动势的概念,能通过实验探究感应电动势与磁通量变化的关系。 2.理解法拉第电磁感应定律的内容。 3.会计算导体切割磁感线时的感应电动势。 4.能够运用法拉第电磁感应定律定量计算感应电动势的大小。 【问题1】电路中要有电流,就需要一个电源,电源有两个重要参数,一个是内电阻,另一个是什么? 电动势 【问题2】电磁感应现象中,电路中产生了感应电流,感应电路中有没有电源?这个电源在哪里? 有电源,产生电磁感应的部分就是电源。 【问题3】怎么去描述这个电源? I v 楞次定律 右手定则 知识点一:感应电动势 1.定义:在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势; N S G 乙 甲 产生电动势的线圈相当于电源 2.条件: (1)有感应电流一定存在感应电动势; (2)有感应电动势不一定存在感应电流。 感应电动势与磁通量变化有何关系? 将条形磁铁从同一高度插入线圈的实验中。 (1)快速插入和缓慢插入时磁通量的变化量ΔΦ相同吗 指针偏转角度相同吗 (2)指针偏转角度取决于什么 (1)磁通量的变化量相同,但磁通量变化的快慢不同,快速插入比缓慢插入时指针偏转角度大。 (2)指针偏转角度大小取决于的大小。 知识点二:电磁感应定律 1.内容:闭合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 2.公式: 感应电动势的单位为V,且1V=1Wb/s。 线圈有n匝 3.感应电动势E的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率 ,而与Φ的大小,ΔΦ的大小没有必然联系,与电路中的电阻无关;感应电流的大小与感应电动势E和回路的总电阻R有关。 ①B不变, S发生变化,ΔS=S2-S1 : ②S不变, B发生变化,ΔB=B2-B1 : 4.应用:用公式 求E的几种常见情况: ③如果B、S都变化呢? 5. Φ-t图像 Φ/Wb t/s 1 2 3 0 1 2 5 4 6 Φ/Wb t/s 1 2 3 0 1 2 5 4 6 图线斜率大小表示磁通量的变化率 导体处于匀强磁场中,磁感应强度是,长为的导体棒以速度匀速切割磁感线,求产生的感应电动势 分析:回路在时间内增大的面积为: 产生的感应电动势为: 穿过回路的磁通量的变化为: 是相对于 磁场的速度 适用条件:匀强磁场中,导线、相互垂直时 θ v B v2 如果将与B的方向夹角为θ速度按右图中所示分解在与磁场垂直和与磁场平行方向上,他们各自的产生电动势是多少? ①垂直于磁感线的分量:v1=vsinθ ②平行于磁感线的分量:v2=vcosθ 只有垂直于磁感线的分量切割磁感线,于是产生感应电动势: E=Blv1=Blvsinθ θ=0时 平行:E=0 θ=90° 时 垂直:E=Blv (无切割) θ v B v1 v2 ④l应为有效长度 ③若v//B,则E=0 1.公式: ②若导体斜割: 注意: ①此公式只适用于双垂直切割 (v⊥B) (v⊥杆) 2.方向: 若v//杆,则E=0 由等效电源的负极流向正极 知识点三:导线切割磁感线时的感应电动势 (θ为v与B夹角) 3.l为切割磁感线的有效长度 E=Blvsinθ v θ vsinθ vcosθ 感应电动势: E=Bvlsinθ l:导线垂直于运动方向上的投影。 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × v l × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × v l × × × × × × × × × × × × × × × O A L 4.转动切割 如图所示,导体棒长为l,磁感应强度为B,垂直于纸面向里。以O为圆心转动,角速度ω,求E。 v 由于棒上各点的速度随着距离O点的距离均匀变化,所以可以用O、A两点的平均速度代替棒运动的速度求解。 右手定则:φA>φO × × × × × × × × × × 例题:在一个磁感应强度大小随时间变化的磁场中,垂直于磁场方向放一个面 ... ...