导线切割磁感线时的感应电动势

导线切割磁感线时的感

应电动势

Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

第六讲

上课时间：2014年9月23日星期二

课时：两课时

总课时数：12课时

教学目标：1.掌握导线切割磁感线时的感应电动势计算方法，

2.掌握导体切割磁感线时产生的感应电动势。

3.掌握导体切割磁感线时产生的感应电动势大小的表达式。会计算B、l、v三者相互

垂直的情况下，导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小。

教学重点：本节重点是导体切割磁感线时产生的感应电动势大小的计算

教学难点：本节重点是导体切割磁感线时产生的感应电动势大小的计算

教具：电子白板

教学过程：

一、组织教学

检查学生人数，填写教室日志，组织学生上课秩序。

二、复习导入

1.磁场中的几个基本物理量。

2.电磁力的大小计算公式及方向的判定。

三、讲授新课：

（一）电磁感应

电流和磁场是不可分的，有电流就能产生磁场，同样，变化的磁场也能产生电动势和电流。通常把利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。

在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。用字母e表示，国际单位伏特，简称伏，用符号V表示。

直导体切割磁感线时产生的感应电动势；螺旋线圈中磁感线发生变化时产生的感应电动势。

（二）直导体切割磁感线时产生的感应电动势

直导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小可用下面公式计算:

e=BL vsinθ

式中：e---感应电动势，单位伏特，简称伏，用符号V表示。

B――为磁感应强度，单位为特斯拉，简称特，用符号T表示。

L――导体在垂直于磁场方向上的长度，单位为米，用符号m 表示。

v----导体切割磁感线速度,单位为米/秒，用符号m/s表示。

θ-----为速度v方向与磁感应强度B方向间的夹角。

上式说明：闭合电路中的一段导线在磁场中作切割磁感线时，导线内所产生的感应电动势与磁场的磁感应强度、导线的有效长度和导线切割磁感线的有效速度的乘积成正比。

由上式可知：当B⊥v时，θ=90o,sin90o=1,感应电动势e最大，最大为BL v；当θ=0o时，

sin0o=0,感应电动势e最小为0.

感应电动势的方向可用右手定则来判断：平伸右手，大拇指与其余四指垂直，并与手掌在同一平面内，手心对准N极，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动的方向，则其余四指所指的方向就是感应电动势的方向。

产生感应电动势的实质：穿过回路的磁通量发生变化。

穿过闭合回路的磁通量发生变化，就会在回路中产生电流，该电流称为感应电流。

注意：1.公式用于匀强磁场

2．公式中v为瞬时速度，e为瞬时感应电动势；v为平均速度，e为平均感应电动势。

3.若导线棒是曲线，则公式中的L为切割磁感线的导体棒的有效长度，有效长度的长度为曲线两端点的边线长度。v⊥L时，导体两端点之间的距离。

4.穿过回路的磁通量发生变化就会产生感应电动势，电路不闭合时没有感应电流，但感应电动势仍存在。

5.切割磁感线时产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

（三）例题讲解

例题一、如图1所示电路，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线向右运动，求产生的感应电动势判断感应电动势的方向。

解析：速度v方向与磁感应强度B方向间的夹角为90o,e=BL v。

方向用右手定则判断：b为低电位，a为高电位。

图1图2

例题二、如图2所示电路，闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中，导体以v斜向切割磁感线，求产生的感应电动势。

解析：可以把速度v分解为两个分量：垂直于磁感线的分量v1和平行于磁感线的分量v2,后者不切割磁感线，不产生感应电动势。前者切割磁感线，产生的感应电动势为

e=BLv1=BLv sinθ

（四）、思考练习

1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么

答：穿过闭合回路的磁通量发生变化，就会在回路中产生感应电流。

2.有感应电动势产生，就会有感应电流产生吗

3.关于感应电动势和感应电流，下列说法正确的是（）。

A.导体做切割磁感线运动时，一定有感应电流产生

B.导体在磁场中运动时，一定有感应电动势产生

C.穿过电路的磁通量发生变化时，就一定有感应电流产生

D.穿过电路的磁通量发生变化时，一定产生感应电动势，不一定产生感应电流

4.在均匀磁场中，有一矩形线圈平面与磁场方向垂直，当线圈在磁场中平移但不离开磁场

时，矩形线圈中将（）。

A.产生感应电动势

B.产生感应电流

C.无电磁感应现象

D.无法确定

5.运动导体切割磁感线而产生最大感应电动势时，导体的运动方向与磁感线的夹角为（）。

下列各种情况中的导体切割磁感线产生的感应电动势最大的是（）

A．A B．B C．C D．D

v⊥L时，导体两端点之间的距离。

A、感应电动势E=BLv．

B、感应电动势E=BLv

C、设导体与磁场下边界的夹角为θ，感应电动势E=BLv/sinθ

D、感应电动势E=BLv．故C正确故选C

四、课堂小结

1.电磁感应现象

2.直导体切割磁感线时产生的感应电动势

五、布置作业：

练习题

六、课后反思：

直导体切割磁感线时产生的感应电动势导学案

（一）电磁感应

电流和磁场是不可分的，有电流就能产生磁场，同样，变化的磁场也能产生电动势和电流。通常把利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。

在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。用字母e表示，国际单位伏特，简称伏，用符号V表示。

两种产生感应电动势的情况：直导体切割磁感线时产生的感应电动势；螺旋线圈中磁感线发生变化时产生的感应电动势。

（二）直导体切割磁感线时产生的感应电动势

直导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小可用下面公式计算:

e=BL vsinθ

式中：e---感应电动势，单位伏特，简称伏，用符号V表示。

B――为磁感应强度，单位为特斯拉，简称特，用符号T表示。