粤教版 1.5法拉第电磁感应定律应用.
从法拉第电磁感应定律看电磁感应的应用与发展
从法拉第电磁感应定律看电磁感应的应用与发展电磁感应是电磁学的重要基础理论之一，也是现代科学技术的核心内容之一。
法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的基本定律，通过应用和发展这一定律，人类创造了许多重要的科技产品和工艺，并推动了社会的发展进步。
本文将从法拉第电磁感应定律的应用和发展两个方面进行论述。
一、法拉第电磁感应定律的应用1. 发电机法拉第电磁感应定律的最重要应用就是发电机。
根据法拉第电磁感应定律，当磁通量的变化率通过一定的线圈时，会在线圈内感应出电动势。
利用这一原理，人们发明了发电机，将机械能转换为电能。
以水轮发电机为例，机械能通过水轮的转动转化为旋转磁场，这个旋转磁场会经过线圈，从而在线圈内产生电动势。
通过引入导线回路，电动势将驱动电子在回路中移动，最终产生电流。
通过这种方式，我们能够利用自然界的能量，如水能、风能等，将其转换成电能，为人们的生产和生活提供了巨大便利。
2. 变压器变压器也是法拉第电磁感应定律的重要应用之一。
变压器通过改变电流的大小，实现了电能的高效传输和分配。
变压器由两个线圈组成，分别为原线圈和副线圈。
根据法拉第电磁感应定律，当原线圈中的电流发生变化时，会在副线圈中感应出电动势。
利用这一原理，我们可以根据需要调整原线圈和副线圈的匝数比，从而使输入和输出的电压相应变化。
通过变压器，我们能够方便地调整电压大小，实现输电线路中的电压升降。
3. 感应加热感应加热是将电磁感应定律应用于工业制造领域的重要技术之一。
感应加热利用电磁感应现象，将交变磁场穿过导体，使导体内部产生涡流，从而达到加热的目的。
通过这种方式，我们可以实现对金属材料的精确加热，提高生产效率和产品质量。
感应加热广泛应用于钢铁、航空航天、汽车制造等领域，成为现代工业生产中不可或缺的一部分。
二、法拉第电磁感应定律的发展1. 远距离无线能量传输技术远距离无线能量传输技术是法拉第电磁感应定律在近年来的重要发展之一。
传统上，能量传输需要通过导线实现，这在某些场合限制了应用的灵活性和便利性。
高中物理1.5电磁感应规律的应用课件粤教版选修3_2
动势的首要条件是构建闭合电路. 可设想,在上图中有一个“柔软、形状可变”的回路
一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
在 0 时刻与棒叠在一起,当棒转动后,原有部分不动,而外端将把 导线拉伸,且假设导体棒外端所到之处导线即贴在那里,则 Δt 时间 后拉开的电路形状如上图所示.则 Δt 时间内回路面积的增加即为图 示时刻的扇形面积.即 ΔS= L· θL,而 θ=ωΔt,所以感应电动势 E=
外电路的总电阻为 R 外 = 棒上电流大小为
������ I= ������总
=
பைடு நூலகம்������1 ������2 ������1 +������2 2������������������
1 2 4������������������ = 1 3������ ������ + ������ 2
= R
电流方向从 N 流向 M 根据分压原理 ,棒两端的电压为 UMN=
一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
2.克服安培力做功与产生电能关系的特例论证. 如图所示,矩形闭合金属线框abcd电阻为R,置于有界的匀强磁场 B中,现以速度v匀速拉出磁场,设ad、bc边的长度为L,则线框被匀速 拉出的过程中:
(1)线框中产生的感应电动势:E=BLv,感应电流 I=
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预习导引
一
二
答案：导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势的大小为 E=BLv=0.40×0.50×4.0 V=0.80 V 导体棒ab相当于电源,由它对外电路供电,则由闭合电路欧姆定 ������ 0.80 律得: I= = A= 4.0 A.
������+������ 0.20
粤教版高中物理选修(3-2)1.5《电磁感应规律的应用》ppt课件
电磁感应规律的应用
1．了解法拉第电机的工作原理． 2．会解决电磁感应现象中的电路问题． 3．理解电磁感应现象中的能量转化，并会运用能量观点分析 电磁感应问题．
一、法拉第电机 模型：如图 1-5-1 所示，铜棒 Oa 长为 L，磁场的磁感应强度 为 B， 铜棒在垂直于匀强磁场的平面上绕 O 点以角速度 ω 匀速 Lω 转动，则棒切割磁感线的等效速度 v＝ ，产生的感应电动势 2 1 2 E＝ BL ω，由右手定则可判断铜棒的 O 端电势较高． 2
发，明确哪些形式的能参与转化，寻找出不同形式的能的转化关 系．
做功情况 滑动摩擦力 做功 重力做功
能量变化特点
有内能产生
电能的三种求解思路 (1)利用克服安培力做功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安 培力所做的功． (2) 利用能量守恒求解：相应的其他能量的减少量等于产生的电 能． (3)利用电路特征求解：通过电路中所消耗的电能来计算． 特别提示 分析电磁感应中的能量问题，要从能量守恒的观点出
ΔΦ ②用 E＝ · ＝ L ωΔt，磁 2π 2
2
1 2 ΔΦ 通量的变化量 ΔΦ＝B·ΔS＝ BL ωΔt，由 E＝ 知，棒上的感 2 Δt 1 2 应电动势大小为 E＝ BL ω. 2
(2)电动势的大小 把铜圆盘看作由无数根过 O 点的长为 r 的细铜棒组合而成，在 盘转动时，每根铜棒都绕 O 点转动切割磁感线，产生的感应电 动势大小、方向都相同，即 O 为共同的正极，铜盘边缘为共同 1 2 的负极，它们并联，因此，铜盘产生的感应电动势 E＝ BL ω. 2
图1-5-1
法拉第电机：运动导体
在磁场中做 切割 磁感线运动，产
生感应电动势的导体相当于电源． 思考 如图 1-5-2 所示是法拉第电机原理图， 铜盘转起来之后相当于电源，圆心 O 和圆盘 边缘谁是正极？ 答案 铜盘可以看成是由无数根导线组成，它运动时切磁感
电磁感应定律法拉第定律的应用
电磁感应定律法拉第定律的应用电磁感应定律是电磁学中的基本原理之一，由法拉第提出。
它描述了电流感应的规律，即改变磁通量会在闭合电路中产生电动势。
法拉第定律在电磁学和电子工程中有着广泛的应用，本文将介绍一些法拉第定律的应用。
一、电磁感应的原理电磁感应定律是法拉第在1831年通过实验证明的。
根据法拉第定律，当磁通量发生变化时，它会在闭合电路中产生电动势，并且这个电动势的大小与磁通量变化率成正比。
具体而言，电动势E的大小可以用下面的公式表示：E = -dΦ/dt其中，E表示电动势，dΦ表示磁通量的变化量，dt表示时间的变化量。
负号表示电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
二、电磁感应的应用1. 发电机法拉第定律的最重要的应用之一就是发电机。
发电机通过磁感应原理将机械能转化为电能。
当导电线圈在磁场中转动时，磁通量发生变化，从而在导线中产生电动势。
通过连接外部电路，就可以将这种电动势转化为电流，实现电能的输送。
2. 电磁感应传感器电磁感应传感器是一种可以感知和测量磁场变化的装置。
根据法拉第定律的原理，当感应线圈中的磁通量发生变化时，就会在线圈中产生电动势。
通过测量感应线圈中的电动势，可以得到与磁场强度变化相关的信息。
3. 变压器变压器是一种利用电磁感应原理调整电压的装置。
变压器由两个或多个线圈组成，通过互感作用从一个线圈向另一个线圈传递能量。
当输入线圈中的电流产生变化时，就会引起磁通量的变化，进而在输出线圈中产生电动势。
4. 电动机电磁感应原理也被广泛应用于电动机的设计中。
电动机是通过电流在磁场中作用力而产生旋转的装置。
当电流通过线圈时，根据法拉第定律，会在线圈周围产生磁场。
这个磁场和外部恒定磁场相互作用，使得线圈受到一个力矩，从而旋转起来。
5. 磁流计磁流计是一种测量电流的仪器，通过感应线圈和磁场的相互作用来测量电流的强度。
根据法拉第定律，当电流通过导线时，会在周围产生磁场。
通过在感应线圈中测量电动势的大小，可以推算出电流的强度。
高中物理 第一章 电磁感应 第五节 法拉第电磁感应定律的应用(第2课时)导学案粤教版选修
高中物理第一章电磁感应第五节法拉第电磁感应定律的应用（第2课时）导学案粤教版选修法拉第电磁感应定律的应用（二）班级姓名学号评价【自主学习】一、学习目标1、灵活运用法拉第电磁感应定律解决相关的动力学问题二、重点难点1、应用电磁感应定律解决动力学问题的基本方法三、问题导学1、法拉第电磁感应定律的内容是什么？2、解决电磁感应动力学问题的基本方法是什么？四、自主学习（阅读课本P21-22页，《金版学案》P22考点2）五、要点透析1、电磁感应中动力学问题的处理方法：处理电磁感应力学问题，要做好导体受力情况和运动状态的动态分析，抓住导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化……周而复始地循环，循环结束时加速度a=0，导体以极值速速匀速运动。
【预习自测】1、水平放置于匀强磁场中的光滑导轨上，有一根导体棒ab，用恒力F作用在ab上，由静止开始运动，回路总电阻为R，分析ab 的运动情况，并求ab的最大速度。
abBR2、在磁感应强度为B的水平均强磁场中，竖直放置一个冂形金属框ABCD，框面垂直于磁场，宽度BC＝L ，质量m的金属杆PQ 用光滑金属套连接在框架AB和CD上如图、金属杆PQ电阻为R，当杆自静止开始沿框架下滑时，求：QBPCDA(1)开始下滑的加速度为多少?(2)框内感应电流的方向怎样？安培力的方向？(3)金属杆下滑的最大速度是多少?第五节法拉第电磁感应定律的应用（二）课后拓展案【巩固拓展】课本作业P24练习2θθDCABBabR1、已知：AB、CD足够长，L，θ，B，R。
金属棒ab垂直于导轨放置，与导轨间的动摩擦因数为μ，质量为m，从静止开始沿导轨下滑，导轨和金属棒的电阻阻都不计。
求ab棒下滑的最大速度BabcdθθF2、如图所示，在与水平面成θ=30的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。
空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0、20T，方向垂直轨道平面向上、导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2、010-2kg，回路中每根导体棒电阻r=5、010-2Ω，金属轨道宽度l=0、50m、现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动、在导体棒ab匀速向上运动过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上、g取10m/s2，求：（1）导体棒cd受到的安培力大小（2）导体棒ab运动的速度大小（3）拉力对导体棒ab做功的功率第五节法拉第电磁感应定律的应用（二）课堂检测案班级姓名学号评价 l【课堂检测】一、电磁感应中的平衡类问题1、如图所示，水平放置的平行金属导轨相距L=0、50m,左端接一电阻Ｒ＝0、20Ω，磁感应强度B＝0、40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面, 导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻不计，当ab以v=4、0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:（1）ab棒中感应电动势的大小?（2）回路中感应电流的大小?（3）维持ab棒作匀速运动的水平外力F的大小?二、电磁感应中的动力学问题2、如图所示，光滑导体棒 bc 固定在竖直放置的足够长的平行金属导轨上，构成框架abcd，其中bc 棒电阻为R，其余电阻不计、一不计电阻的导体棒 ef 水平放置在框架上，且始终保持良好接触，能无摩擦地滑动，质量为 m，长度为 L、整个装置处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直框面、若用恒力 F 向上拉 ef，则当 ef 匀速上升时，速度多大？l【互动研讨】1、解决电磁感应力学问题的基本方法：（1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向；（2）由全电路欧姆定律求回路中的感应定律；（3）分析导体受力（包括安培力）情况；（4）列平衡方程或动力学方程求解，并对结果进行分析。
粤教版_电磁感应规律的应用(上课用).
知识回顾:
感应电动势的有无取决于: 磁通量是否变化
感应电动势的大小取决于: 磁通量的变化率 t
法拉第电磁感应定律:
E n Φ t
（n为线圈的匝数） 通常计算平均感应电动势 E求解
重要的推论: E BLv1 BLv sin
（θ为v与B夹角） 多用于计算瞬时感应电动势
C
如图所示，长为L的金属棒ab与竖直放置的光滑金
属导轨接触良好（导轨电阻不计），匀强磁场中的
磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面，金属棒无
初速度释放，释放后一小段时间内，金属棒下滑的
速度逐渐
，加速度逐渐 。
若继续下滑，最终会做什么运动？
方法：1、利用等效电路求电流
2、F BIL B E L B BLv L B2L2v
（1）到通过PQ的电量达到0.2c时，PQ下落了多 大高度？
（2）若此时PQ正好到达最大速度，此速度多大？
P
Q
三、电磁感应现象中的能量转化和守恒 电磁感应现象中的能量守恒
能量守恒定律是自然界中的一条基本规律，电磁感应现象当然 也不例外．电磁感应现象中，从磁通量变化的角度来看，感应 电流总要阻碍原磁通量的变化；从导体和磁体相对运动的角度 来看，感应电流总要阻碍它们的相对运动．电磁感应现象中的 “阻碍”正是能量守恒的具体体现，在这种“阻碍”的过程 中，其他形式的能转化为电能．
▪ C Ua＝Ub＜Uc＝Ud
▪ D Ub＜Ua＜Ud＜Uc
▪ 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀 强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与 正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速 度沿四个不同方向平移出磁场，如图12-2-1所 示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电 势差绝对值最大的是( )
物理：1.5《法拉第电磁感应定律的应用(一)》课件(粤教版选修3-2)
E k t
当E、 、 t都取国际单位时，k =1， 所以有：
E t
若线圈有n匝，则相当于n个相同的电动势 串联，所以整个线圈中的电动势为．
En t
3．法拉第电磁感应定律的应用 ——导体做切割磁感线运动．
（1）垂直切割时：如图所示，导体由 ab匀速 移动到a1b1 ，这一过程中穿过闭合回路的磁 通量变化=BLvt ，由法拉第电磁感应定 律得：
法拉第电磁感应定律的应用（一）
一、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 叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体 相当于电源．
2．感应电动势与感应电流：感应电动势是形成感 应电流的必要条件，有感应电动势不一定存在感 应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定 存在感应电动势．
2．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．
L1v1=L2v2
四、有外力双棒问题
基本模型 有外力 等距式
F 1 2
运动特点
杆1做a渐大 的加速运动
终特征
a1=a2
Δv 恒定
I 恒定
有外力 不等距式
1
F
2
杆2做a渐大 的加速运动
a1≠a2 a1、a2恒定
I 恒定
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E BLv sin
例题1：
长为L的金属棒ab， 绕 b 端在垂直于匀强 磁场的平面内以角速 度匀速转动，磁感应 强度为 B ，如图所示， 求 ab 两 端 的 电 势 差．
解析：
ab 两端电势差等于金属棒切割磁感线产
生的电动势（因为没有外电路），所以只要 求出电动势即可． 棒上各处速率不等，不能直接用E=BLv来求，但 棒上各点的速度v= r与半径成正比，因此可用 棒的中点速度作为平均切割速度代入公式计算：
法拉第电磁感应定律的实际应用
法拉第电磁感应定律的实际应用法拉第电磁感应定律是电磁学中的基本定律之一，它描述了磁场变化引起的感应电动势的大小和方向。
这个定律的实际应用非常广泛，涉及到许多日常生活中的技术和设备。
一、电磁感应在发电机中的应用发电机是一种将机械能转化为电能的装置，它利用法拉第电磁感应定律的原理工作。
当导体在磁场中运动或磁场发生变化时，导体中就会产生感应电动势。
发电机利用这个原理，通过转动导体线圈在磁场中，使导体中产生感应电动势，从而产生电能。
这种应用使得我们能够方便地获得电能，为我们的生活提供了便利。
二、电磁感应在变压器中的应用变压器是一种将交流电能从一个电路传输到另一个电路的装置，它也利用了法拉第电磁感应定律的原理。
变压器由两个线圈组成，一个是输入线圈，另一个是输出线圈。
当输入线圈中的电流发生变化时，磁场也会发生变化，从而在输出线圈中产生感应电动势。
通过合适的线圈匝数比例，可以实现电压的升降。
这种应用使得电能的输送更加高效和安全。
三、电磁感应在感应炉中的应用感应炉是一种利用感应电流产生热能的装置，它也是基于法拉第电磁感应定律的原理。
感应炉由一个高频交流电源和一个感应线圈组成。
当感应线圈中的电流变化时，会在感应炉内产生高频交变磁场。
当导体放置在感应炉内时，导体中会产生感应电流，从而产生热能。
感应炉的应用范围广泛，可以用于金属熔炼、淬火、热处理等工艺。
四、电磁感应在感应电动机中的应用感应电动机是一种常见的电动机类型，它也利用了法拉第电磁感应定律的原理。
感应电动机由一个固定线圈（定子）和一个旋转线圈（转子）组成。
当定子中的电流发生变化时，会在转子中产生感应电流，从而产生转矩，使转子旋转。
感应电动机广泛应用于工业生产中的各种机械设备和交通工具。
以上只是法拉第电磁感应定律在一些常见设备中的应用，实际上这个定律还涉及到许多其他领域的应用。
例如，磁力计、感应加热器、感应测厚仪等。
这些应用不仅在工业生产中发挥着重要作用，也为我们的生活带来了便利。
法拉第电磁感应定律的实践应用
法拉第电磁感应定律的实践应用引言：法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律之一，它描述了磁场变化产生的感应电动势。
在现实生活中，法拉第电磁感应定律具有广泛的应用，包括发电、电动车、电磁炉等方面。
本文将介绍法拉第电磁感应定律的实践应用，并通过案例分析来说明其重要性和效果。
一、发电发电是法拉第电磁感应定律最典型的应用之一。
通过磁场和导体之间的相互作用，可以产生感应电动势，进而产生电流，实现能量转换。
根据法拉第电磁感应定律，当导体与磁场之间的相对运动或磁场发生变化时，感应电动势就会产生。
基于此原理，我们可以利用磁场的变化来产生电能。
以水力发电为例，当水流经过水轮机时，水轮机的转动会改变磁场分布，从而产生感应电动势。
这个电动势可以通过导线传输到发电机，进而转化为电能供应给用户。
水力发电是一种清洁、可再生的能源利用方式，得益于法拉第电磁感应定律，实现了电力的可持续发展。
二、电动车在电动车领域，法拉第电磁感应定律也发挥了重要作用。
电动车的关键部件之一是电动机，而电动机的工作原理和发电机类似。
电动机通过电流产生的磁场与永磁体产生的磁场相互作用，产生力矩驱动车辆运动。
具体而言，电池会提供电流，这个电流通过线圈产生磁场。
根据法拉第电磁感应定律，当车辆行驶时，电动机的转子磁场会发生变化，导致线圈中产生感应电动势。
这个电动势进一步驱动电动机的运转，推动车辆前进。
因此，电动车的驱动也是基于法拉第电磁感应定律实现的。
三、电磁炉电磁炉是一种高效的加热设备，其原理也与法拉第电磁感应定律密切相关。
电磁炉通过电流经过线圈，产生高频交变磁场。
当放置在磁场中的铁制容器内放入食物或容器本身具有感应电导率时，磁场会作用在容器内的分子上，导致分子运动加快，从而加热食物或容器。
这种加热方式利用了法拉第电磁感应定律中的感应电动势，有效地减少了能量的浪费，实现了高效的加热效果。
相比传统的明火加热方式，电磁炉具有安全、快速、节能的优势，得益于法拉第电磁感应定律的应用。
法拉第电磁感应定律的应用
法拉第电磁感应定律的应用引言：法拉第电磁感应定律，也称为法拉第第一电磁感应定律，是电磁学的基本定律之一。
它描述了导体中的电动势与磁场变化之间的关系。
这一定律的应用十分广泛，涵盖了许多领域，从电力工程到通信技术，从工业控制到医学设备等等。
本文将深入探讨法拉第电磁感应定律的应用。
1.发电机原理发电机是法拉第电磁感应定律的一项重要应用。
根据该定律，当导体与磁场相对运动时，导体中就会产生电动势。
发电机利用这一原理将机械能转化为电能。
通过静磁场和旋转的导体线圈之间的相对运动，导体中的电流得以产生，从而产生电能。
这种方式广泛应用于电力工程中，满足了我们对电能的需求。
2.电感传感器电感传感器是利用法拉第电磁感应定律工作的传感器之一。
它基于当磁场通过一根线圈时，线圈中会产生电动势和电流的原理。
通过测量电感传感器线圈中的电压或电流变化，可以获得与外界磁场强度或位置有关的信息。
这种传感器在工业控制中被广泛使用，用于检测位置、速度和方向等参数。
3.变压器工作原理变压器是另一个重要的法拉第电磁感应定律应用。
变压器利用电磁感应原理，将交流电的电压从一个电路传递到另一个电路。
当一个线圈中的电流变化时，产生的磁场会感应到另一个线圈中，从而导致电流的变化。
通过合理设计线圈的绕组比例，可以实现输入、输出电压的变换，达到调节电压的目的。
变压器的应用范围广泛，从电力输配到电子设备都离不开它。
4.电磁兼容性电磁兼容性（EMC）是指电子设备在电磁环境中正常工作的能力。
法拉第电磁感应定律在理解和解决电磁兼容性问题方面起到了重要作用。
通过深入研究电磁波辐射、传导和耦合等现象，可以更好地设计和排布电子设备，减少电磁干扰和敏感度，提高设备的可靠性和稳定性。
5.电磁感应医学设备法拉第电磁感应定律的应用还延伸到医学设备领域。
例如，磁共振成像（MRI）技术利用该定律，通过强磁场和梯度磁场产生的变化磁场来获取人体内部的影像。
同样地，电磁感应也应用于心电图（ECG）测量仪、脑电图（EEG）仪和磁导航仪等医疗设备中，为诊断和治疗提供了重要的辅助手段。
法拉第电磁感应定律应用 广东版
一端接人电阻R2=6Biblioteka ，质量为0. 4）匀强磁场的磁感强度B
4）匀强磁场的磁感强度B 例题：为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用下述装置，在列车头底部的强磁体而在轨道上每隔40米安装一个线圈。
2）电阻R1上产生的热量Q
•如图所示，MN、PQ为两根间距不等的光滑金属导 轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，导轨一 端接入电阻R1=30欧和电流表A，另一端接人电阻 R2=6欧，质量为0.1千克的金属棒放在导轨ab处， 金属棒以初速为5米/秒滑到导轨的a’b’处，时间为 1秒，导轨间距ab=0.8米，a’b’=1米。若金属棒滑 动时电流表的示数始终不变，不计金属棒及导轨 的电阻和摩擦，求：
2）图示位置时金属框的感应电流功率 1千克的金属棒放在导轨ab处，金属棒以初速为5米/秒滑到导轨的a’b’处，时间为1秒，导轨间距ab=0. 例题：如图两根相距为d的足够长的光滑平行金属导轨位于水平面内，一端接有阻值为R的电阻，在x>0的一侧存在沿竖直方向的磁场， 磁感强度随x均匀增大，B=kx、式中k是一常数，一金属杆与金属导轨垂直。 2焦的热量，球此时圆环的瞬时速度和瞬时加速度的大小？ 2）图示位置时金属框的感应电流功率 当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车在各位置的速度和加速度。
例题：如图两根相距为d的足够长的光滑平行金属导 轨位于水平面内，一端接有阻值为R的电阻，在x>0的 一侧存在沿竖直方向的磁场，磁感强度随x均匀增大， B=kx、式中k是一常数，一金属杆与金属导轨垂直。 可在导轨上滑动，当t=0时位于x=0处速度为V0，方向 沿x轴正方向，在运动过程中一大小可调节的外力F作 用于金属杆以保持金属杆的加速度恒定，大小为A， 方向沿x轴负方向，除外接电阻外其余电阻均可忽略； 求
法拉第电磁感应定律的应用课件 粤教版1
闭合金属线框abcd的电阻为R，置于有界的匀强磁场 B中，现以速度v匀速拉出磁场，设ad、bc边的长度 为L，bc边在水平外力F的作用下，将整个线框匀速拉 出磁场，这个过程中线框的感应电流为I，cd边受到的 安培力为F安。 a B d c b V
（1）E=BLv
a
F B 安 d （3）电功率： I V
法拉第电磁感应定律的应用 （二）
花都区实验中学 陈丽华
电磁流量计
流量（Q）：单位时间内流过的体积。
V
水 d L
设感应电动势为E,磁感应强度为B，测量管截面
内平均流速为v，流量计导管内径为d积：
运动时间：
管中沿途的流量为：
综合得：
讨论与交流
课本P22
b
F c
I=E/R
F安=BIL
得：F安=B2L2v/R
（2）由受力平衡得： F=F安 P’=E2/R=B2L2v2/R 得：P=Fv=B2L2v2/R (4)拉力F的功率P和通过线框电流的电功率P’相等。 电磁感应现象中产生的电能是通过克服安培力做功而 来的，又通过电流做功使电阻发热转变成内能 当物体受力平衡，外力等于安培力时，外力做的功， 就等于感应电路中释放的热量。
（5）计算线框的感应电动势：E=BLv 物体受力平衡时：P电=P外 即：E2/R=F外v 得：E= (F外v R)1/2
还有什么方法？
直流发电机P22例
反电动势 ：E’
演示
反电动势
• 1、判断电源在电动机线圈中产生的电流的方向以及 ab.cd两个边受力的方向. • 2、既然线圈在磁场中转动,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? 电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流， 这个电动势称为反电动势。反电动势的作用是阻碍线 圈的转动。这样，线圈要维持原来的转动就必须向电 动机提供电能，电能转化为其它形式的能。
高中第一章第五节法拉第电磁感应定律的应用时导学案粤教版选修
先学案第五节法拉第电磁感应定律的应用（一）班级姓名学号评价【自主学习】一、学习目标1.理解法拉第电机的原理2.掌握法拉第电机感应电动势的计算3.理解电磁感应现象中电路问题的解题思路和方法二、重点难点1.法拉第电机的原理2.电磁感应现象中的电路问题三、问题导学1．由通电导体在磁场中受到安培力的作用，从而发明了电动机，那么由磁生电现象又可以得到什么启示呢？2．在电磁感应现象中，哪部分导体相当于电源？哪部分相当于外电路？遵从闭合电路欧姆定律吗？3．如何判断电路的正、负极？四、自主学习（阅读课本P19-21页，《金版学案》P15-17考点1、3）1．完成《金版学案》P15预习篇五、要点透析见《金版学案》P15-17考点1、3【预习自测】1．法拉第发电机原理情景分析：如图所示，铜棒Oa长为L，磁场的磁感应强度为B，铜棒在垂直于匀强磁场的平面上绕O点以角速度ω匀速转动，则棒切割磁感线的等效速度v＝，产生的感应电动势E＝，由右手定则可判定铜棒的端电势较高．2.在法拉第电机中，产生感应电动势部分相当于_________，如果它与其他导体或用电器连接就构成了闭合电路，遵从闭合电路_________________。
3. 如图所示，导体棒ef沿着导轨面向右匀速运动，导轨电阻不计．相当于电源，是正极，是负极，电源内部电流由极流向极；R和R g构成外电路，外电路中电流由电源极流向极．第五节法拉第电磁感应定律的应用（一）【巩固拓展】课本作业P20讨论交流1、2；P23-24练习1、41．如图所示，一个500匝的线圈的两端跟R＝99Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20㎝2，电阻为1Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图所示。
求磁场变化过程中通过电阻R的电流为多大？2．如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值也为R的金属导线ab垂直导轨放置，并以速度v向右匀速运动，则(不计导轨电阻)( )A．通过电阻R的电流方向为P→R→MB. a、b两点间的电压为BLvC．a端电势比b端高D．电阻R上消耗的电功率为RvLB4222第五节法拉第电磁感应定律的应用（一）班级姓名学号评价【课堂检测】一、法拉第电机1．由《课本》P19页法拉第电机原理图，指出哪部分导体相当于电源？哪部分相当于外电路？如何判断电流的流向？课后拓展案2．如图所示，有一匀强磁场B=1.0×10-3T ，在垂直磁场的平面内，有一金属棒AO ，绕平行于磁场的O 轴顺时针转动，已知棒长L=0.20m ，角速度ω=20rad/s ，求： （1） 棒AO 产生的感应电动势有多大？ （2） A 、O 两点电势的高低？二、电磁感应中的电路问题3．如图所示,把总电阻为2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为a 的圆环，水平固定在垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场中，一长度为2a 、电阻等于R 、粗细均匀的金属棒MN 放在圆环上，与圆环始终保持良好的接触．若金属棒以恒定速度v 向右移动，当经过圆心时，试求： （1）图中哪部分相当于电源？感应电动势E 为多少？ （2）棒上电流的大小和方向 （3）棒两端的电压U MN;（4）在圆环和金属棒上消耗的总功率．● 【互动研讨】1． 检测题2中，可以用哪些方法求感应电动势E ？有什么不同吗？2． 检测题3中，当金属棒MN 经过圆心时，产生的感应电动势E 和两端电压U MN 相等吗？为什么？ 3． 总结电磁感应现象中电路问题的思路和方法：第五节 法拉第电磁感应定律的应用（一）班级 姓名 学号 评价● 【当堂训练】1．（双选）下图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中a 、b 导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路总电阻为R ，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是( ) A ．回路中电流大小恒定B ．回路中电流方向不变，且从b 导线流进灯泡，再从a 流向旋转的铜盘课 堂 训练案C．回路中有大小和方向作周期性变化的电流D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的变化的磁场，在回路中电流大小也恒定2．在磁感应强度B为0.4T的匀强磁场中，让长0.2m的导体ab在金属框上以6m/s的速度向右移动，如图所示，此时ab中感应电动势的大小等于________V；如果R1＝6Ω，R2=3Ω，其他部分的电阻不计，则通过ab的电流大小为______A。
高中物理 1.5法拉弟电磁感应定律应用(一)课件 粤教版选修32
S接通，电
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图 1-5-11
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(1)每半根导体棒产生的感应电动势； (2)当电键S接通和断开时两电表示数(假定RV→∞，RA→0) 分别为多少？
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解析： (1)每半根导体棒产生的感应电动势为 E1＝Br0 v ＝12Br20ω＝12×0.4×103×(0.5)2 V＝50 V. (2)两根棒一起转动时，每半根棒中产生的感应电动势大小 相等，方向相同(从边缘指向中心)，总的电动势和内电阻为E＝ E1＝50 V，r＝14R0＝0.1 Ω. 当电键S断开时，外电路开路，电流表示数为零，电压表示 数等于电源电动势，为50 V．当电键S接通时，全电路总电阻为 R′＝r＋R＝(0.1＋3.9) Ω＝4 Ω.
1．用 E＝BLv 求解 用 E＝BLv 求解感应电动势时，要求导体上各点的切割速度 相同或能求其等效切割速度． 图 1-5-6 中，导体棒上各点切割的速度不相等，离 O 越远， 切割速度越大(v＝ωr)，因此必须求其切割的等效速度．由于棒上 各点到圆心 O 的距离满足 v＝ωr(一次函数关系)，所以切割的等 效速度 v 等效＝0＋2ωL＝ω2L，故感应电动势 E＝BLv 等效＝12BL2ω.
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二、电磁感应中的电路
1．如图 1-5-5 所示，导体棒 ef 沿着导轨面向右匀速运动， 导轨电阻不计，__导__体__棒__相当于电源，__f__是其正极，___e_是负 极，电源内部电流由__负__极__流向__正__极__，___电__阻 ___R__和导轨构成 外电路，外电路中电流由电源的__正__极__流向__负__极__．
选项B错误．我们可以以Oa、Ob两部分切割磁感线分别求出Oa
高中物理 第一章 电磁感应 第五节 法拉第电磁感应定律应用预习导学案 粤教版选修32
第五节 法拉第电磁感应定律应用（一） 【思维激活】 观察法拉第电机原理图，分析产生感应电动势的原理。
提示：导体棒在磁场中切割磁感线产生感应电流【自主整理】1.法拉第电机是应用导体棒在磁场中切割磁感线而产生感应电流的原理，产生电动势的导体相当于电源，此电源于其他部分的导体或线框构成了闭合电路，遵从闭合电路欧姆定律。
2.在法拉第电机中，产生电动势的那部分导体相当于电源如果它用电器连接就组成 了闭合电路，在电源内部，感应电流方向是从电源的负极流向正极：在外电路中，电流从电源的正极经用电器流向负极。
【高手笔记】法拉第电磁感应定律是本节课的重点，也是易错点，特别是当导体在匀强磁场中倾斜切割磁感线时，所产生感应电动势E 的大小究竟是BLυsin θ还是BLυcos θ的判定。
（1）导体切割磁感线时，所产生的感应电动势不能死记教材中的E =BLυsin θ而是要记住处理问题的方法和普遍适用的公式E =BL υ⊥。
（2）导体小于运动时，其速度υ与磁感线方向平行导体切割磁感线，此时产生的感应电动势E =0。
（3）倒替倾斜切割磁感线时，应把速度υ沿平行磁感线方向和垂直磁感线方向分解。
（4）导体棒的端点为轴，在垂直于磁感线的匀强磁场中匀速转动产生的感应电动势E =21BL 2W （平均速度取中点位置线速度21LW ）。
【名师解惑】如何理解感应电动势剖析：有电流产生，电路中就一定有点动势，闭合电路中有感应电流产生就一定有感应电动势，要理解感应电动势，则必须先考虑电动势的 产生条件。
如图1-5-1所示，矩形线框向右做切割磁感线运动，闭合路中无感应电路，但线框上下边间有感应电动势，既ab 两点有电势差，虽然穿过闭合电路的磁通量没有变化，但线框在切割磁感线。
图1-5-1可见，产生感应电动势的条件，无论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化或导体切割磁感线，就会有感应电动产生，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，电路中有感应电流则电路中一定有感应电动势，若电路中感应电动势，不一定有感应电流。