法拉第电磁感应定律课件

第二课时法拉第电磁感应定律,一、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。,2、公式：,n为线圈匝数,3、说明：,、/t的比较：,是状态量，表示在某一时刻回路中磁感线条数。,是过程量，表示回路从某一时刻变化到另一时刻磁通量的增量。,、/t的大小没有直接关系，、不能决定E感的大小，/t才能决定E感的大小,适用于回路磁通量变化的情况，回路不一定要闭合。,/t表示磁通量的变化快慢，叫做磁通量的变化率。,在BS时，当仅由B的变化引起时，E感=nSB/t；当仅由S的变化引起时，E感=nBS/t。,公式E感=n/t计算得到的是t时间内的平均感应电动势，当随时间均匀变化时E感是恒定的。,（感生电动势）,（动生电动势）,例1.关于电磁感应，下述说法中正确的是A.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大B.穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零C.穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动势越大D.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大,答：D,注意:感应电动势E与、/t的关系,例2.矩形线圈共有5匝，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，则在0到D时刻内:(),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0C.线圈中D时刻感应电动势最大D.线圈中0至A时间内平均感应电动势为110-3V,AB,小结:正确理解-t图象的物理含义及定性分析磁通量变化的快慢.,例3：如图所示，圆环a和b的半径之比R1R2=21，且是粗细相同，用同样材料的导线构成，连接两环导线的电阻不计，匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化，那么，当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中的两种情况下，AB两点的电势差之比为多少？,小结：1.产生感应电动势的这部分电路相当于一个电源,分清内、外电路的结构。,2.解题的关键是画出其等效电路,二、导体切割磁感线产生的感应电动势,导体平动产生感应电动势,导体平动产生感应电动势,公式：E感=BLv；,公式适用于导体上各点以相同的速度在匀强磁场中切割磁感线，且B、L、v两两垂直。,公式中L为导体在垂直磁场方向的有效长度；,公式中若v为一段时间内的平均速度，则E感为平均感应电动势，若v为瞬时速度，则E感为瞬时感应电动势。,导体转动切割磁感线产生感应电动势,OA棒绕O点转动时，棒上每点的角速度相等，由v=r可知v随r成正比增大，可用v中代入E感=Blv求E感。,例4、长L1宽L2的矩形线圈匝数为n，电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。求：将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中，拉力的大小F；拉力的功率P；拉力做的功W；线圈中产生的电热Q；通过线圈某一截面的电荷量q。,注意：线圈匝数n不能忘记!,例5、粗细均匀的金属环的电阻为R，可转动的金属杆OA的电阻为R/4，杆长为L，A端与环面接触，一阻值为R/2的定值电阻分别与杆端点O及环连接，杆OA在垂直于环面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度顺时针转动，如图所示，求通过棒OA中电流的变化范围。,小结:1.解题关键是画出其等效电路.,2.分析电路动态变化的过程，确定电路中的极值时的状态.,例6：如图所示，半径为a=0.5m的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B=0.4T，磁场方向垂直纸面向里。半径为b=0.8m的金属圆环与磁场同心放置，磁场方向与环面垂直，在大环上接有灯泡L1和L2，两灯电阻均为R0=2。现有一金属杆MN，其电阻为r=1，与金属环接触良好，环的电阻不计。（1）若杆以v0=10m/s的速率在环上向右匀速滑动，当杆滑过圆环直径OO时，求MN中的电动势和流过灯L1的电流。（2）若去掉中间的金属杆MN，并将右边的半圆环OL2O以OO为轴向上翻转900，设此时磁场随时间均匀变化，其变化规律为T/S，求L1的功率。,小结:1.感生电动势与动生电动势,2.产生感应电动势的电路-有效长度或有效面积.,3。等效电路,例7.如图42-1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以速度在圆环上无摩擦地自左端匀速滑动到右端，电路的固定电阻为R，其余电阻忽略不计，试求MN从圆