电磁感应定律

v
× × × × × ×
解: (1)线圈中感应电动势为 线圈中感应电动势为 E=BLV=0.1×0.4×5V=0.2V × ×
b
(2)线圈中感应电流为Ⅰ =E/R=0.2/0.5A=0.4A 线圈中感应电流为Ⅰ 线圈中感应电流为 利用楞次定律或右手定则,都可以确定出线圈中电流的方向由 都可以确定出线圈中电流的方向由b到 利用楞次定律或右手定则 都可以确定出线圈中电流的方向由 到a (3)外力跟磁场对电流的力平衡 因此 外力的大小 外力跟磁场对电流的力平衡,因此 外力跟磁场对电流的力平衡 因此,外力的大小 F=BIL=0.1×0.4×0.4N=0.016N 外力的方向 水平向右 外力的方向:水平向右 × × （4）外力所做功的功率为 P=FV=0.016×5W=0.08W ） × (5) )感应电流的功率的功率 感应电流的功率的功率P’=E Ⅰ=0.2×0.4W=0.08W × 感应电流的功率的功率
v
1、V方向和B平行时，θ=0 ，E=0 方向和B平行时， =0 就为平均值 2、速度V为平均值，E就为平均值. 速度 为平均值， 就为平均值. 速度V为瞬时值， 就为 瞬时值. 速度 为瞬时值，E就为 瞬时值. 3、导线的长度 L应为有效长度
例：如图，匀强磁场的磁感应电动势为B，长为 如图，匀强磁场的磁感应电动势为B 的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v ab在垂直于 L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与 求金属棒ab产生的感应电动势。 ab产生的感应电动势 L成θ角，求金属棒ab产生的感应电动势。
联系： 联系：
1、公式①中的时间趋近于0时， 公式①中的时间趋近于0 E就为瞬时感应电动势 2、公式②中v若代表平均速度， 公式② 若代表平均速度， 则求出的E就为平均感应电动势。 则求出的E就为平均感应电动势。
练习
在右图中,设匀强磁场的磁感应强度 为 切割磁感线的导线长度l为 在右图中 设匀强磁场的磁感应强度B为0.1T,切割磁感线的导线长度 为 设匀强磁场的磁感应强度 切割磁感线的导线长度 40cm,向右匀速运动的速度 为5m/s,整个线框的电阻 向右匀速运动的速度v为 整个线框的电阻R为0.5 ,求: 向右匀速运动的速度 整个线框的电阻 (1)感应电动势的大小 感应电动势的大小; 感应电动势的大小 a (2)感应电流的大小和方向 感应电流的大小和方向; 感应电流的大小和方向 × × × × × × (3)使导线向右匀速运动所需的外力 使导线向右匀速运动所需的外力; 使导线向右匀速运动所需的外力 × × × × × × G (4)外力做功的功率 外力做功的功率; 外力做功的功率 × × × × × × (5)感应电流的功率 感应电流的功率. 感应电流的功率
我们
收获一 收获二 收获三
作业
P103 4题,5题
Ｎ ＮＮ
一根磁铁快速插入
两根磁铁快速插入
分析归纳： 分析归纳：
从条件上看 相同 磁铁的快慢相同 不同 从结果上看 都产生感应电流 I
磁通量变化量 △Φ不同 感应电流 I 大小不同
感应电动势大小不同
定性结论： 定性结论：
感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关 感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关 感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关 磁通量变化的快慢 磁通量变化率
三、导体作切割磁感线运动
电动势E 电动势E大小
如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中， 如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，磁 ab处于匀强磁场中 感应强度是B ab以速度 匀速切割磁感线， 以速度v 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： 回路在时间t内增大的面积为：
∆φ E= ∆t
思考题： 思考题： 当闭合电路中 的线圈匝数是n匝 串联时，感应电动 势大小的表达式又 怎么写呢？
1匝线圈
n 匝线圈
n匝线圈中的每一匝线圈内的磁通 量变化率都是 。
法拉第电磁感应定律： 法拉第电磁感应定律： 若线圈有1 若线圈有1匝，电动势为： 电动势为：
∆φ E = ∆t
若线圈有n匝，电动势为： 若线圈有n 电动势为：
当开关断开后，电路中是否有电流呢？ 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？ 电源两端有电压吗？电源的电动势还存在吗？
实物图： 实物图：
当导线断开后，电路中是否还有电流呢？ 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？ 线圈内的感应电动势还存在吗？
体验探究过程： 体验探究过程：
交流汇报心得： 交流汇报心得：
模拟实验一
Ｎ
Ｎ
一根磁铁慢速插入
一根磁铁快速插入
分析归纳： 分析归纳：
从条件上看 相同 不同 从结果上看
磁通量变化量 △Φ相同 都产生感应电流 I 磁铁插入的快慢不同 感应电流 I 大小不同
感应电动势大小不同
模拟实验二 模拟实验二 实验
一定越大； 一定越大；
判断题： 判断题： 穿过线圈内的磁通量Φ一样吗？ 一样吗？
1匝线圈
n匝线圈
穿过线圈内的磁通量Φ一样
法拉第电磁感应定律
1、内容： 内容：
电路中感应电动势的大 跟穿过这一电路的磁通 小，跟穿过这一电路的磁通 量变化率成正比 量变化率成正比 。
2、公式： 公式：
思考题： 思考题： 当闭合电路中的 线圈匝数是1匝时， 感应电动势大小的表 达式怎么写呢？
感应电动势的有无, 感应电动势的有无,完全取 决于穿过闭合电路中的磁通量 决于穿过闭合电路中的磁通量 是否发生变化, 电路的通断, 是否发生变化,与电路的通断, 电路的组成是无关的 无关的。 电路的组成是无关的。
探究： 探究： 影响感应电动势大小的因素
我们怎样能够感知到感应电动势的大小？ 我们怎样能够感知到感应电动势的大小？ 感知到感应电动势的大小 电流表偏转的角度
探究： 探究： 影响感应电动势大小的因素
等效
电流表指针的偏转角度与感应电动势 电流表指针的偏转角度与感应电动势 偏转角度 的大小有什么关系呢？ 的大小有什么关系呢？
探究： 探究： 影响感应电动势大小的因素
猜 想： 可能与什么因素有关
提供器材： 提供器材：
Ｎ
Ｎ
探究： 探究： 影响感应电动势大小的因素
V：表示速度 表示速度 表示速度的变化量 △V: 表示速度的变化量
表示速度变化的快慢， 表示速度变化的快慢， 速度变化的快慢 单位时间内速度的变化量， 即单位时间内速度的变化量， 定义为速度变化率 速度变化率。 定义为速度变化率。
表示磁通量 Φ ：表示磁通量
△Φ : 表示磁通量的变化量 表示磁通量的变化量
ΔΦ/Δt的理解 对于 Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的理解
物理意义 磁通量Ф 磁通量 磁通量变化△Ф 磁通量变化率 ΔΦ/Δt 穿过回路的磁感 线的条数多少 线的条数多少 穿过回路的磁通 变化了多少 量变化了多少 穿过回路的磁通 穿过回路的磁通 量变化的快慢 与电磁感应关系 没有直接关系 决定是否产生感 决定是否产生感 是否产生 应电动势 决定产生感应电 决定产生感应电 产生 动势的大小 动势的大小
电工基础
复习回顾： 复习回顾：
1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？
闭合电路中的磁通量发生变化
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2、在电磁感应现象中，磁通量的变化的方式那些？ 、在电磁感应现象中，磁通量的变化的方式那些？
由于闭合回路中的面积变化引起磁通量变化
∆Φ = Φ2-Φ1 = B ∆S
进入新课： 进入新课： 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？ 电源在哪里？
等效
存在感应电流必然存在对应的电动势； 存在感应电流必然存在对应的电动势； 我们把在电磁感应现象中， 我们把在电磁感应现象中，产生的电动势叫 感应电动势。 做感应电动势。
实物图： 实物图：
V是导体棒在磁 场中移动的速度
若导体斜切磁感线 若导体斜切磁感线 斜切
（若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强 若导线运动方向与导线本身垂直， 度方向有夹角） 度方向有夹角）
B V1=Vsin =Vsinθ θ
V2 =Vcos =Vcosθ 说明： 说明：
E = BLv1 = BLv sinθ
（θ为v与B夹角） 夹角）
区别： 区别：
2、①求出的是整个回路的感应电动势 回路中感应电动势为零时， 回路中感应电动势为零时，但是回路中某 段导体的感应电动势不一定为零。 段导体的感应电动势不一定为零。
a L b c d
v
问题： 问题：公式 ①
的区别和联系？ 的区别和联系？
∆φ 与公式 ② E =BLv sinθ ⋅ E =n ∆t
表示磁通量变化的快慢， 表示磁通量变化的快慢， 磁通量变化的快慢 单位时间内磁通量的变化量， 即单位时间内磁通量的变化量， 定义为磁通量变化率 磁通量变化率。 定义为磁通量变化率。
判断题： 判断题：
（1） Φ 越大， △Φ 一定越大； 越大， 一定越大； 不一定 （2）△Φ 越大， 越大， 不一定
a
E=B(Lsinθ E=B(Lsinθ)V Lsin
b
θ
v
有效长度： 有效长度： 导线在垂直速度方向上的投影长度
问题： 问题：公式 ①
的区别和联系？ 的区别和联系？
∆φ 与公式 ② E =BLv sinθ ⋅ E =n ∆t
区别： 区别： 1、一般来说， 一般来说， ①求出的是平均感应电动势，和某段时间 求出的是平均感应电动势， 或者某个过程对应， 或者某个过程对应， 某个过程对应 求出的是瞬时感应电动势， 瞬时感应电动势 ②求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻 或者某个位置对应。 或者某个位置对应。 某个位置对应
由于闭合回路中的磁感应强度变化引起磁通量变化 由于闭合回路中的磁感应强度变化引起磁通量变化 磁感应强度变化
∆Φ = Φ2-Φ1 = ∆B S
结论
∆Φ = Φ2 - Φ1 = B ∆S ∆Φ = Φ2 - Φ1 ∆Φ = Φ2 - Φ1 = ∆B S ∆Φ = Φ2 - Φ1 = B2S2 - B1S1
× × × × × × × × × × × × G × × × × × × × × × × × ×
a
a
ΔS = L(vΔt)
穿过回路的磁通量的变化为： 穿过回路的磁通量的变化为：
v
ΔΦ= BΔS = BLvΔt
产生的感应电动势为： 产生的感应电动势为：
b
b
∆Φ BLv∆t = BLv = E= ∆t ∆t