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《物理：1.4《法拉第电磁感应定律》课件(1)(粤教版选修3-2)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、法拉第电磁感应定律1、在电磁感应现象中，产生的电动势 叫感应电动势。产生感应电动势的那部分导体-------电源。一、感应电动势2、磁通量的变化率表示磁通量的变化的快慢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变化率△Φ/△t成正比．二、法拉第电磁感应定律：2、数学表达式（单位为伏、韦伯、秒则k=1）二、法拉第电磁感应定律：若线圈有n匝，则相当于有n个电源串联，总电动势为：注意：（1）公式中Δφ的计算方法，（2）电动势E为平均值（3）感应电流的方向另行判断。讨论：磁通量大，磁通量变化一定大吗？磁通量变化大，磁通量的变
2、化率一定大吗？（与速度、速度的变化量和加速度的关系类比）磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化量不同。 磁通量为零，磁通量的变化率不一定为零;磁通量的变化量大，磁通量的变化率也不一定大。能力·思考·方法【例1】如图12-3-5所示，边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动,磁感应强度为B,初始时刻线框所在面与磁感线垂直,经过时间t转过1200角,求:(1)线框内感应电动势在t时间内的平均值;(2)转过1200角时,感应电动势的瞬时值.图12-3-5能力·思考·方法【解析】(1)设初始时刻线框朝纸外的一面为正面时,
3、此时刻磁通量磁能量Φ1=Ba2,磁感线从正面穿入,t时刻后,磁通量Φ2=(1/2)Ba2,且此时刻磁通量的变化量应当是(Φ1+Φ2),而不是(Φ1-Φ2),(学生可比较一下转过1200与转过600时的区别).E=△Φ/△t求出平均电动势：E=3Ba２/2t；(2)计算感应电动势的瞬时值要用公式E=BLvsina，且a=1200、v2=2πa/(3t);E=πΒa2/(3t)；能力·思考·方法【例2】如图12-3-6所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆
4、环上无摩擦地自左匀速滑动到右端.电路的固定电阻为R，其余电阻不计，试求MN从圆环的左端滑动到右端的过程中电阻R上的电流的平均值及通过的电量.图12-3-6能力·思考·方法【解析】本题粗看是MN在切割磁感线，属于“切割”类的问题，要用E=BLv,但切割杆MN的有效长度在不断变化，用公式E=BLv难以求得平均值.事实上，回路中的磁通量在不断变化，平均感应电动势可由磁通量的变化来求.由于△Φ=B△S=Bπr２；△t=2r/v，由法拉第电磁感应定律，E=△Φ/△t=Bπrv/2,所以I=E/R=Bπrv/2R,从而，通过的电量：q=Bπr
5、2/R.能力·思考·方法【例3】如图12-3-7所示，abcd是一个固定的U型金属框架，ab和cd边都很长，bc边长为l，框架的电阻可不计，ef是放置在框架上与bc平行的导体杆，它可在框架上自由滑动(无摩擦)，它的电阻为R.现沿垂直于框架平面的方向加一恒定的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，已知以恒力F向右拉导体ef时，导体杆最后匀速滑动，求匀速滑动时的速度.图12-3-7能力·思考·方法【解析】当导体杆向右滑动时，通过回路efcb的磁通量将发生变化，从而在回路中产生感应电动势E和感应电流I.设导体杆做匀速运动时的速度
6、为v，根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律可知：E=Blv、I=E/R;而磁场对导体杆的作用力为F安=BlI,且有F=F安，解得匀速滑动时的速度为：v=FR/B2l2.能力·思考·方法【例4】如图12-3-8所示，长都为l的金属棒OA、OB和圆弧组成闭合回路，磁感应强度为B的匀强磁场和回路所在平面垂直，保持棒OA和圆弧不动，将棒OB绕O点以角速度ω顺时针转动，B端一直与圆弧接触，求OB棒上感应动势的大小；图12-3-8能力·思考·方法【解析】方法一：在△t时间内OB扫过的面积△s=ωR2△t/2;回路中磁通量的变化量△Φ=B△s,再由
7、E=△Φ/△t求出感应电动势E=BωR2/2；方法二：可以将OB看做是切割磁感线运动，切割速度为其中点速度v=ωl/2,则有E=Blv=Bωl2/2,可见此方法更为简单；因此在此题中将圆弧和OA去掉后的计算OB产生的感应电动势的结果是一样的，只不过此种情况下无感应电流.Φ/10-2Wbt/sABD0120.15、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则：()A、线圈中0时刻感应电动势最大B、线圈中D时刻感应电动势为零C、线圈中D时刻感应电动势最大D、线圈中0到D时间内平均
8、感应电动势为0.4VABD三、导体作切割磁感线运动电动势E大小如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势ab××××××××××××××××××××××××Gabv回路在时间t内增大
