θ为v与B夹角 四、对比两个公式 求平均感应电动势 En t △t近于0时,E为瞬时感应电动势 求平均感应电动势,v是平均速度 E BLv sin 求瞬时感应电动势,v是瞬时速度 课堂小结 1、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。 当单匝线圈时 二、法拉第电磁感应定律 定律 内容 E t Ek t En t 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 线圈由1匝 n 1、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 物理意义 磁通量Ф 穿过回路的磁感 线的条数多少 穿过回路的磁通 量变化了多少 穿过回路的磁通 量变化的快慢 选修3-2 授课教师:汪庆杰 温故知新源自文库 1.在电磁感应现象中,产生感应电流的条件 是什么? 2.在恒定电流中学过,电路中存在持续电流 的条件是什么? 3.试从本质上比较甲、乙两电路的异同 S 甲 N 乙 产生电动势的那部分导体相当于电源 既然闭合电路中有感应电流,这 个电路中就一定有电动势。 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(E).产生感应电动势的那 部分导体相当于电源. 2、产生条件: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。 磁通量变化是电磁感应的根本原因; 产生感应电动势是电磁感应现象的本质. 巩固练习 • 例4、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。 0.15 0.10 V 0.5V t 0.1 E n 100 V t E I 2A R S E F 电机转动 N 与电磁感应关系 无直接关系 产生感应电动 势的条件 决定感应电动 势的大小 磁通量变化△Ф 磁通量变化率 ΔΦ/Δt 弄清:1、磁通量大,电动势一定大吗? 2、磁通量变化大,电动势一定大吗? 2、用公式 E n Φ 求E的二种常见情况: t a.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发 生变化。此时: BS 都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等 不同 磁通量变化的快慢不同 小结:感应电动势的大小可能与磁通量变化的快 慢有关,磁通量变化得快,感应电动势就大. 说明:磁通量的变化快慢用磁通量的变化率 来描述,即可表示为 t 实验检验: 实验结论 越大,感应电流I越大,感应电动势E越大。 t 进一步猜想:感应电动势的大小很可能与 磁通量的变化率有关,并且成正比。 • 例5、有一面积为S=100cm2的金属环,电阻为R= 0.1Ω,环中磁场变化规律如图所示,磁场方向垂 直环面向里,则在t1-t2时间内通过金属环某一截 面的电荷量为多少? E t q I t R SB 0.001 Wb q 0.01C R 当有N匝线圈时 Φ E t Φ En t 2、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 3、用公式 E n Φ 求E的二种常见情况: t 4、反电动势 四、反电动势 思考与讨论 如果所示,通电线圈在磁场中受力转动,线圈 中就会产生感应电动势。感应电动势加强了电源产 生的电流,还是削弱了它?是有利于线圈的转动, 还是阻碍了线圈的转动? En b.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发 生变化。此时: t (动生电动势) SB En (感生电动势) t 课堂练习 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。 2、一个100匝的线圈,在0.5s内穿过它的磁通量从 0.01Wb增加到0.07Wb。求线圈中的感应电动势。 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2T增加到9T。求线圈中的感 应电动势。 ΔS=LvΔt 穿过回路的磁通量的变化为: ΔΦ=BΔS =BLvΔt 产生的感应电动势为: E Φ t BLvt t V是相对于磁场的速度 平均值或瞬时值 E BLv L应为有效长度 若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线) B θ V2 v V1 E BLv1 BLv sin E I R t R 三、导体切割磁感线时的感应电动势 导体ab处于匀强磁场中,磁感应强 度是B,长为L的导体棒ab以速度v匀速 G × 切割磁感线,求产生的感应电动势 × 分析:回路在时间Δt内增大的面积为: × × × × × a × × v × × b × × × × × × × × a × × × × b × 探究实验:影响感应电动势大小的因素 实验:将条形磁铁如图所示插入线圈中,电流表 指针发生偏转。 问题1、电流表指针偏转原 因是什么?电流表指针偏 转程度跟感应电动势的大 小有什么关系? 问题2:将条形磁铁从同一 高度,插入线圈中,快插 入和慢插入由什么相同和 不同? 从条件上看 相同 磁通量的变化相同 从结果上看