感应电动势(感生,动生)

关于感应电动势(感生,动生)第2页,共26页，2024年2月25日，星期天一、法拉第电磁感应定律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成正比。磁通量的变化率1、内容：2、公式：线圈的匝数第3页,共26页，2024年2月25日，星期天３、无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。有感应电动势未必有感应电流有感应电流一定有感应电动势第4页,共26页，2024年2月25日，星期天

物理意义与电磁感应关系磁通量Ф穿过回路的磁感线的条数多少没有直接关系磁通量变化△Ф穿过回路的磁通量的变化量产生感应电动势的条件磁通量变化率ΔΦ/Δt穿过回路的单位时间磁通量的变化量

决定感应电动势的大小一、法拉第电磁感应定律４、Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义△Φ＝△Ｂ×Ｓ＝Ｂ×△Ｓ第5页,共26页，2024年2月25日，星期天1、穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒均匀减少2Wb，则（）A、线圈中的感应电动势一定是每秒减少2vB、线圈中的感应电动势一定是2vC、线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD、线圈中的感应电流一定是2A例与练BD第6页,共26页，2024年2月25日，星期天２、如图所示，用绝缘导线绕制的闭合线圈，共100匝，线圈总电阻为R=0.5Ω，单匝线圈的面积为30cm2。整个线圈放在垂直线圈平面的匀强磁场中，如果匀强磁场以如图所示变化，求线圈中感应电流的大小。例与练第7页,共26页，2024年2月25日，星期天３、有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R＝0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在t1－t2时间内通过金属环某一截面的电荷量为多少？例与练第8页,共26页，2024年2月25日，星期天４、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示（正弦图象一部分），则（）A.线圈中0时刻感应电动势为0B.线圈中0时刻感应电动势最大C.线圈中D时刻感应电动势为0D.线圈中A时刻感应电动势是D时刻感应电动势的一半例与练斜率表示Φ的变化率BC第9页,共26页，2024年2月25日，星期天５、一长方形线框边长分别为L1和L2，匝数为N，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，原来与磁场方向垂直，现以角速度

绕其平行于L1边的对称轴匀速转动，求：转过90

过程中的平均感应电动势。B

２＝0vv

１＝BL1L2

＝NBL1L2

/2

＝2NBS

/

第10页,共26页，2024年2月25日，星期天（1）B是匀强磁场（3）导体L各部分切割磁感线速度相同（2）L⊥B、V⊥L、V⊥B二、导体切割磁感线感应电动势大小第11页,共26页，2024年2月25日，星期天平均感应电动势V为平均速度时，E为平均感应电动势V为瞬时速度时，E为瞬时感应电动势第12页,共26页，2024年2月25日，星期天产生感应电动势的那部分导体相当于电源，该电源的正负极右手定则来确定，注意电源内部电流是由负极流向正极。E=BLv（此时B垂直S,L是导线在磁场中有效的切割长度）第13页,共26页，2024年2月25日，星期天有效切割长度v第14页,共26页，2024年2月25日，星期天有效切割长度Lvv第15页,共26页，2024年2月25日，星期天例1：如图17－15所示，abcd区域里有一匀强磁场，现有一竖直的圆环使它匀速下落，在下落过程中，它的左半部通过水平方向的磁场．o是圆环的圆心，AB是圆环竖直直径的两个端点，那么A．当A与d重合时，环中电流最大B．当O与d重合时，环中电流最大C．当O与d重合时，环中电流最小D．当B与d重合时，环中电流最大B第16页,共26页，2024年2月25日，星期天例2：如图所示，金属环直径为d，总电阻为R，匀强磁场磁感应强度为B，垂直穿过环所在平面。电阻为R／2的导体杆AB，沿环表面以速度v向右滑至环中央时，杆两端电压为（）A、Bdv

B、Bdv／2C、Bdv／3

D、2Bdv／3例与练第17页,共26页，2024年2月25日，星期天画出等效电路图：E=Bdv析与解ABEr第18页,共26页，2024年2月25日，星期天（1）确定电源:

产生感应感应电动势的那部分导体或电路就是电源，它的感应电动势就是此电源的电动势，它的电阻就是此电源的内电阻。（2）根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势，利用楞次定律确定其正负极。（3）分析电路结构，画等效电路图。（4）利用电路规律求解，主要是（闭合）欧姆定律、串并联电路的规律等。电磁感应与电路的综合第19页,共26页，2024年2月25日，星期天例3：如图所示，在宽为0.5m的平行导轨上垂直导轨放置一个有效电阻为r=0.6Ω的直导体，在导轨的两端分别连接两个电阻R1=4Ω、R2=6Ω，其它电阻不计。整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，如图所示，磁感应强度B=0.1T。当直导体在导轨上以V=6m/s的速度向右运动时，求：（1）导体棒AB两端的电压（2）流过电阻R1和R2的电流大小（3）拉动导体棒AB的外力的功率例与练A××××

×

××××

×R2VBR1第20页,共26页，2024年2月25日，星期天析与解A××××

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××××

×R2VBR1AR2E,rBR1第21页,共26页，2024年2月25日，星期天（1）解决电磁感应中的力学问题，不仅要应用电磁学中的有关规律，如楞次定律（右手定则）、左手定则、法拉第电磁感应定律、安培力公式等，还要应用力学中的有关规律，如牛顿第二定律、动能定理、能量守恒定律等。要将电磁学和力学的规律综合起来应用。（2）解题关键是对研究对象正确地进行受力分析，特别注意感应电流安培力的大小和方向；准确地进行运动分析。电磁感应与力学的综合第22页,共26页，2024年2月25日，星期天例4：如图所示，在宽为L的水平平行光滑导轨上垂直导轨放置一个直导体棒MN，在导轨的左端连接一个电阻R，其它电阻不计，设导轨足够长。整个装置处在垂直导轨竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。当直导体棒受到一个垂直导轨水平向右的恒力F作用由静止开始在导轨上向右运动时，试确定直导体棒的运动情况及其最大速度Vm。例与练V↑E=BLVE↑I=E/RI↑F安=BILF安↑F合=F-F安F合↓a=F合/ma↓当F安=

F时,a=0，Vm=第23页,共26页，2024年2月25日，星期天例5：在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，竖直放置一个冂形金属框ABCD，框面垂直于磁场，宽度BC＝L，质量m的金属杆PQ用光滑金属套连接在框架AB和CD上如图，金属杆PQ电阻为R，金属杆PQ自静止开始沿框架下滑。求:(1)杆PQ开始下滑的加速度，(2)杆PQ中感应电流的方向，(3)杆PQ下滑的最大速度。例与练QBPCDA第24页,共26页，2024年