高中物理4.4法拉第电磁感应定律课件新人教版选修3-2.ppt

法拉第电磁感应定律,K,电磁感应现象,实验回顾,?,磁通量 磁通量变化 磁通量变化率与电磁感应的关系,一、感应电动势,（E）,3. 法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小,1.定义:,在电磁感应现象中产生的电动势。,2磁通量变化越快，感应电动势越大。,磁通量变化,磁通量变化快慢,磁通量,一、感应电动势,（E）,3. 法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小,1.定义:,在电磁感应现象中产生的电动势。,2磁通量变化越快，感应电动势越大。,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。,二、法拉第电磁感应定律,1.内容:,(K是一个常数),(n为线圈的匝数),一、感应电动势,（E）,16.2 法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小,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。,二、法拉第电磁感应定律,1.内容:,平均磁通变化率,平均感应电动势,例：如图所示，一个50匝的线圈的两端跟R99的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是202，电阻为1，磁感应强度以100Ts的变化率均匀减少。在这一过程中通过电阻R的电流为多大？线圈某一横截面内通过的电荷量是多少？,解析：,巩固练习：,1穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒钟均匀地增加2 Wb，则： A线圈中的感应电动势每秒钟增加2 V B线圈中的感应电动势每秒钟减少2 V C线圈中的感应电动势始终是2 V D线圈中不产生感应电动势,三、重要的推论,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。,回路在时间t内增大的面积为：,S=Lvt,解：,产生的感应电动势为：,穿过回路的磁通量的变化为：,=BS,=BLvt,V2,V1,=Vsin,若导体斜切磁感线,当速度v与磁感应强度B不垂直时，可将B分解为平行于速度分量B|（对感应电动势无贡献），垂直于速度分量B，则感应电动势：,为B、v之间的夹角,感应电动势,公式BLv中的L指的是切割磁感线的有效长度。在上图中E=BLv，L是圆弧切割磁感线的有效长度。,例题1,如图，设匀强磁场的磁感应强度为B，导体棒ab的长度为L,以速度v在导轨上向右匀速运动。求此时a、b两点间的电势差。已知导轨的总电阻为R,导体棒ab的电阻为r。,在上题中，导体棒ab的质量为m。若开始导体棒ab在导轨上静止，用一水平向右的恒力F拉导体棒，使它向右运动，试分析导体棒的受力情况、运动情况。求出导体棒运动的最大速度。,例题2,运动分析：,当F=F安时，a=0, 此时导体棒最大速度为:,当mgsin =F安时，a=0,此时导体棒最大速度为:,拓展,如图所示，长为 的金属杆OA绕过O点垂直于纸面的固定轴沿顺时针方向匀速转动，角速度为。一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B，磁场范围足够大。求OA杆产生感应电动势的大小。,解析：,由于OA杆是匀速转动，故OA产生的感应电动势是恒定的，其平均值与瞬时值相同，求感应电动势的两个公式均可以用。,O,例题3,例4：如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架。OC 为一端绕O点在框架上滑动的导体棒，OA之 间连一个阻值为R的电阻（其余电阻都不计）， 若使OC以角速度匀速转动。试求： （1）图中哪部分相当于电源？ （2）感应电动势E为多少？ （3）流过电阻R的电流I为多少？,如图所示，边长为a的正方形金属线圈绕通过OO轴，以角速度做匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，求下列情况的平均感应电动势 1）线框从图示位置转过900 2）线框从图示位置转过1800 3）线框从图示位置转过300,【例题5】线框在磁场中的转动,o,O,四.反电动势,1.既然线圈在磁场中转动，线圈中就会产生感应电动势。感应电动势加强了电源了产生的电流,还是削弱了它？是有得于线圈的转动,还是阻碍了线圈的转动？,电动机转动是时,线圈中产生的感应电动势 总要削弱电源电动势的作用,阻碍线圈的转动.,反电动势,2.电动机由于机械故障停转,要立即切断电源。,2一个矩形线圈，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,如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆导线处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向如图。一根长度大于2r的直导线MN，以速率V在圆上自左端匀速滑到右端，电路中定值电阻为R，其余电阻忽略不计。在滑动过程中，通过电阻R的电流的平均值为_;当MN从圆环左端滑到右端的过程中，通过R的电荷量为_,当MN通过圆环中心O时，通过R的电流为_.,(Brv/2R, Br2/R,2Brv/R),应用举例,例1、如图所示为穿过某线路的磁通量随 时间t变化的关系图，试根据图说明： （1）穿过某线路的磁通量何时最大？ 何时最小？ （2）/t何时最大？何时最小？ （3）感应电动势E何时最大？何时最小？,注意区分几个物理量： 、/t E只与/t有关， 而与、无关。,思考与讨论：,如图所示，长度都是L、质量都为m的两金属杆ab、cd放在水平 放置的足够长的金属导轨MN、EF上，