探究感应电动势的大小

课堂练习
16V
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Δ t内增大的面积为： × × × × × a × × v × × b × × × × × × × × a × × × × b ×
Δ S=LvΔ t
穿过回路的磁通量的变化为： Δ Φ =BΔ S =BLvΔ t
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
I 1 E1 R E1 2 (2)两次线圈中 I2 R E2 E2 1 电流之比? q1 I1 t1 1 (3)两次通过线圈 q2 I 2 t 2 1 电荷量之比? 2 I 1 Rt1 2 (4)两次在R中产生 Q1 2 热量之比? Q2 I 2 Rt 2 1
选修3-2
温故知新
1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件 是什么？
（1）电路闭合；（2）磁通量变化。
2．在恒定电流中学过，电路中存在持续电流 的条件是什么？
（1）电路闭合；
（2）有电源;
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。

表达式：
Φ E t
当有n匝线圈时，可将其视为n个电 源串联,其感应电动势为：
Φ En t
(n为线圈的匝数)
2、感应定律的理解与加深：
1.因为：Ф =BS Δ Ф 有三种情况： （1）B不变化， S变化； （2）S不变化，B变化； （3）B、S都发生变化。
2、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
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？
பைடு நூலகம்
Φ 练习使用公式： n E t
当有N匝线圈时
Φ E t Φ En t
2、理解:Φ 、△Φ 、Δ Φ /Δ t的意义
√
1．一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做 匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的： A.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最大 B.磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大 C.磁通量最大,磁通量变化率最小,感应电动势最大 D.磁通量最小,磁通量变化率最小,感应电动势最大
从条件上看
相同
磁通量的变化相同
从结果上看
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
实验结论
越大，感应电流I越大，感应电动势E越大。 t
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
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。
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
二、法拉第电磁感应定律 1.内容: 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。 Φ Φ E EK (K是一个常数，国际单位制 K=1) t t
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。 25V 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0.09Wb。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1T增加到9T。 求线圈中的感应电动势。 1.6V
2、如图,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：棒产生的感应电动势有 多大？
BS BL 4 E 8 10 V t 2 2
2
3、如图，将一条形磁铁插入某一闭合线圈， 第一次用0.05s，第二次用0.1s。试求： (1)两次线圈中的平均感应电动势之比? E1 t 2 t 2 2 E2 t1 t1 1
S N
G
+
+
+
思考：感应电动势的大小与哪些因素有关？
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？
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.
如何判断电路中相当于电源部分导体正负极？