感应电动势1 PPT

伸开右手，使拇指与 四指垂直并且在同一平 面内，让磁感线垂直进 入掌心，并使拇指指向 导体运动的方向，则四 指所指的方向就是感应 电流的方向。
右手定则示意图
提示
由于导体棒在磁场中运动时切割磁感线，在 闭合电路会产生感应电流，感应电流流过导体棒 时，这又构建了一个新的模型——安培力。运用 左手定则可以判断出安培力的方向。安培力又会 对导体棒的速度产生影响，继而影响感应电动势 的大小，两者是联系在一起的注意辨别。
如果用E表示感应电动势，则有
E k Φ t
其中k为比例常数。但式中各量的单位都是国 际制单位时，k=1，E Φ。
t
各量的单位： E→电动势→伏特（V）
Φ→磁通量→韦伯（Wb） t →时间→秒（s）
由单根导线组成的闭合电路可以看做只有一
匝线圈，如果线圈的匝数为n，每匝线圈中的感应
电动势都是 Φ，n匝线圈串联在一起，整个线圈
你发现了吗？
与简单的电路相同，在电磁感应现象中，既然 有感应电流的存在，就必然有电动势。即使电路断 开，这个电动势依然存在。
但是与普通电路不同的是，电动势的产生机理 不同，普通电源都是由内部的化学反应产生的电动 势，这个电动势相对比较稳定,而这一节中在磁场中 产生的电动势是由于磁通量发生变引起的，容易受 条件的变化而发生改变。
t 的感应电动势
E 。Φ因此为了获得较大的感应
t 电动势，经常采用多匝线圈。
磁通量与磁感应强度和线圈的面积都有关。 因此感应电动势的求解主要有两种形式：
①磁感应强度不变，面积改变：
E Φ B • S t t
②面积不变，磁感应强度改变： E Φ B • S t t
S不变，B变化
如图所示的是条形磁铁
课堂小结
一、影响感应电动势大小的因素
电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电 动势。产生电动势的那部分导体相当于电源。 感应电动势的大小跟磁通量的变化率有关。
法拉第电磁感应定律表明：电路中感应电 动势的大小，跟穿过该电路的磁通量的变化成 正比。
用E表示感应电动势，则可以列出公式：
E k Φ t
二、导体切割磁感线时的感应电动势
电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电 动势。产生电动势的那部分导体相当于电源。
探究
影响感应电动势大小的因素
实验装置1
当磁铁与螺线管之 间的相对运动速度大 不同时，比较感应电 流的大小。
磁铁与螺线管之 间的相对速度越大， 感应电流越大。
实验装置2
当导体切割磁感线速 度大小不同时，比较感 应电流的大小。
d
速度与导体棒垂直
a
a1
c
b b1
导体棒倾斜
G
B
v
速度不变
百度文库
c
b b1
若是导体运动的平面并不是与 磁感线垂直，而是有一角度呢？
我们可以经导体棒扫过的 面积看做一个平面，仿照平面 与磁感应强度有一定夹角的磁 通量的求法来求感应电动势。
三、右手定则
感应电流的方向（实际为感应电动势的正负 极）可以右手定则判定。
导体切割磁感 线的速度越大，感 应电流就越大。
实验装置3
当滑动变阻器滑片移 动较快和较慢时，比较 感应电流的大小。
滑动变阻器滑片移 动越快，感应电流就越 大。
实验分析
磁铁与螺线管之间的相对运动速度越大，磁 通量的变化越快，感应电动势越大；导体切割 磁感线的速度越大，感应电动势越大；滑动变 阻器滑片移动越快，电流变化越快，感应电动 势越大。
E BLv
当导体在匀强磁场中做垂直切割磁感线的运 动时，感应电动势等于磁感应强度B、导线长度L、 导线的速度v的乘积。
三、右手定则
感应电动势
教学重难点
教学重点： 影响感应电动势的因素
公式的推导 右手定则
教学难点： 感应电动势的计算
内容解析
一、影响感应电动势大小的因素 二、导体切割磁感线时的感应电动势 三、右手定则
电路中存在电流的条件： ①电路中存在电压：即电动势。 ②电路是闭合电路。
电路接通 小灯泡发光
通过这个简单的电 路我们可以知道，小灯 泡发光说明电路接通， 电路中有电动势。电流 就是由电动势产生的。
的磁场：从两磁极开始向远 处逐渐减小的，磁极处最大。 将线圈在靠近磁极处逐渐向 上移动，线圈的面积没有发 生改变，而磁感应强度会逐 渐增大。这就是前面说的第 二种情况：S不变，B变化。 但是这种情况很少，原因是 B的变化并不均匀，在解题 时不易把握。
而产生感应电动势的另一种情况——磁感应 强度B不变，线圈的面积S变化，应用较多。B不 变其实就相当于给题目加了一个前提——匀强磁 场，而且线圈是与磁感线垂直的。这样解题就会 变的比较简单。
下面我们主要讲解 E Φ B • S的计算。 t t
二、导体切割磁感线时的感应电动势
根据电磁感应定律，可以分析直导线在匀强
磁场中切割磁感线时产生的感应电动势的大小。
如图所示，把矩形线 框abcd放在磁感应强
d
度为B的匀强磁场中，
线框平面与磁感线垂直。
导体棒放在宽度为L的 G
导体棒上,从图示的a b
实验表明：
感应电动势的大小跟磁通量的变化率有关。
如果在时间间隔△t内，磁通量的变化量为
Φ
△Φ，则磁通量的变化率为 t 。而精确的实验 表明：电路中感应电动势的大小，跟穿过该电路
的磁通量的变化成正比。这就是法拉第电磁感应
定律。
注意
以前我们也学过一些跟变化率有关的物理 量比如加速度。理解这些概念时要注意“变化 率”与“变化”的区分。
归纳 电动势的公式及适用范围
E Φ t
E Φ B • S t t
E Φ B • S t t
（磁通量改变， 线圈面积不变）
（磁通量不变， 线圈面积改变）
E BLv （磁通量不变，导体棒以一定的速度
切割磁感线）
想一想 下列情况下的感应电动势各是多少？
d
a
a1
导体棒倾斜
G
B
v
以速度v匀速运动到移 动到a1b1处，经历的时
c
间为△t。
a
a1
B
v
b b1
导体棒从ab位置匀速运动到a1b1位置， △s=Lv △t
则穿过导线框的磁通量的变化为
△ Φ=B△s=BLv △t
因此感应电动势为
E Φ BLvt BLv t t
可以推出：
E BLv
E BLv
说明
当导体在匀强磁场中做垂直切割磁感线的运 动时，感应电动势等于磁感应强度B、导线长度L、 导线的速度v的乘积。