《法拉第电磁感应定律》课件(1)(粤教版选修3-2)

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,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=Bπr2/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×

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××Gabv回路在时间t内增大的面积为：ΔS=L(vΔt)产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化为：ΔΦ=BΔS=BLvΔt（V是相对于磁场的速度）θvBV1=VsinθV2=Vcosθ若导体斜切磁感线（θ为v与B夹角）

（若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角）说明：1、导线的长度L应为有效长度2、V方向和B平行时，θ=0E=03、速度V为平均值，E就为平均值.

速度V为瞬时值，E就为瞬时值.例：如图，匀强磁场的磁感应电动势为B，长为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与L成θ角，求金属棒ab产生的感应电动势。abθvE=BL(Vsinθ)E=B(Lsinθ)V有效长度---导线在垂直速度方向上

的投影长度练习：半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中，

以速度V向右匀速运动时，E=？×

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×ＶＯRE=B·2R·V有效长度---弯曲导线在垂直速度方向上

的投影长度问题：公式①与公式②的区别和联系？1、一般来说，①求出的是平均感应电动势，和某段时间或者某个过程对应，

②求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻或者某个位置对应。区别：2、①求出的是整个回路的感应电动势vabcdL区别：

回路中感应电动势为零时，但是回路中某段导体的感应电动势不一定为零。1、公式①中的时间趋近于0时，

E就为瞬时感应电动势2、公式②中v若代表平均速度，

则求出的E就为平均感应电动势。联系：问题：公式①与公式②的区别和联系？四、反电动势V

此电动势阻碍电路中原来的电流.

故称之为反电动势NS电动机安培力方向转动速度方向

电动机线圈的转动产生感应电动势是反电动势。这个电动势是削弱了电源电流,阻碍线圈的转动.

线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为机械能。

正因为反电动势的存在,所以对电动机,欧姆定律不成立.

如果电动机因机械阻力过大而停止转动，这时就没有了反电动势，线圈电阻一般都很小，线圈中电流会很大，电动机会烧毁。这时，应立即切断电源，进行检查。电源NS电源hoq827egk会议。刚才，为了改制的事情几十名职工来问我，而且大部分是职工代表，提出的问题全部是职工对于改制的质疑，这不能不引起我们的重视。”他顿了顿，接着讲道，“这说明了什么？说明我们与职工沟通不够，信息没有及时传达到职工，迫使职工问我。改制是群众性非常强的工作，今后大家要多与职工沟通，尤其碰到关键的、敏感的问题，一定给职工们解释清楚，平常也要同职工们多交流交流，及时了解大家的思想动态和想法，对职工的想法要及时汇报，对一些不实的小道消息不能任由其四处散布。我刚才给职工们立下了军令状，对职工提出的问题5天后一定要给职工一个比较满意的答复，现在大家说说该怎么办？”岳承志的话使会场气氛陡然紧张，大家的心弦立刻绷得紧紧的，马启明似乎可以听到自己急促的呼吸声。因为每个人心里都清楚，对于一些敏感问题，在没有领悟领导的真实意图前，稍回答不慎就有可能得罪领导或激起职工的怒火，哪位中高层干部愿意在这非常时期得罪人？于是有的低下了头、有的装糊涂干望着岳承志、有的窃窃私语，却始终没一人站起来回答一句。看着大家都不发言，岳承志站起来、挥起拳头狠狠砸向会议桌，神情严肃地讲道：“5天给答复一定要办到！现在时间紧任务重，我们就要发动集体的智慧与力量，我估算了一下如果抓紧的话，5天应该能完成。牵扯到的部门，从今天开始5天内，结合我们厂的实际情况把职工提出的问题都给我一个明确的答复，都说为职工办实事，现在就办。这一次，完不成任务的人，一律就地免职！下面我们来分配一下工作，也好让大家分头去准备。各个分管副总分头负责，需要配合的部门要积极配合，需要到管理职能部门了解情况的我来打招呼。”接下来的5天内，按照岳承志的分工，各个分管副总都纷纷利用自己的信息渠道，到管理相关部门查有关文件规定，回来请示讨论。那段时间大家都忙得焦头烂额，岳承志更是忙得跟陀螺似的。这期间他除了要关注改制这件迫在眉睫的大事，还要关注全面恢复生产经营的大事。在此之间，考虑到单位目前职工情绪起伏较大的实际状况