3.11高二物理-法拉第电磁感应定律-何晶

人教版选修3-2

第四章第四节法拉第电磁感应定律广东实验中学物理科何晶测量列车的速度中国高铁世界领先为其保障安全运行，我们需要监测其速度，你想知道其原理吗？中国航天事业蓬勃发展，你想知道其中的奥秘吗?当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验。现有一颗绳系卫星在地球赤道上空沿东西方向运行。卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离是20.5km，卫星所在位置的地磁场为B＝4.6×10－5T，沿水平方向由南向北。如果航天飞机和卫星的运行速度是7.6km/s，求缆绳中的感应电动势。两图中，电阻R中是否有电流通过？方向如何？ab两点间有无电压？图1abBRv图2RSS图1中哪部分电路与图2中电源作用相同？哪部分相当于电源的内阻？若两图中电键断开，电阻R中是否有电流通过？ab两点间有无电压？ab在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。如果电路是断开的，电路中就没有感应电流，但感应电动势仍然存在。感应电动势请找出实验中产生感应电动势的那部分导体会找等效电源是解决电磁感应问题的第一步①②③感应电动势的大小的影响因素在用导线切割磁感线产生感应电流的实验中，导线运动的速度越快、磁体的磁场越强，产生的感应电流就越大；在向线圈中插入条形磁铁的实验中，磁铁的磁场越强、插入的速度越快，产生的感应电流就越大。这些经验向我们提示，感应电动势可能与磁通量变化的快慢（磁通量的变化率）有关。

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，这就是法拉第电磁感应定律。法拉第电磁感应定律：2、数学表达式（单位：V）

若有n匝线圈，则相当于有n个电源串联，总电动势为：注意：这几个公式只表示感应电动势的大小，不涉及它的正负，计算时∆Φ应取绝对值。感应电流的方向用楞次定律或右手定则判断。纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，于1845年和1846年先后指出：如图所示为穿过某闭合线圈的磁通量Φ随时间t变化的关系图，试根据图说明：（1）穿过某线圈的磁通量Φ何时最大？何时最小？（2）何时最大？何时最小？（3）感应电动势E何时最大？何时最小？

ΦtOt1t2t3t4

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，导线长度为L，求产生的感应电动势a’b’×

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×××

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××Gabv导体棒平动切割磁感线时的感应电动势这个过程中线框的面积变化量是穿过闭合电路的磁通量的变化量则是根据法拉第电磁感应定律由此求得闭合电路的感应电动势E＝BLv

对E＝BLv的理解①②θvBV1=VsinθV2=Vcosθ若导体斜切磁感线（θ为v与B的夹角）

（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）有效切割速度有效导线长度导线的横截面甲如图所示，一个矩形闭合线圈abcd的边长分别为ab=l1和ac=l2，匝数为n，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO’以角速度ω匀速转动，磁场的磁感强度大小为B。(转轴OO’在ac中点处)①求线圈转至图示位置时，线圈中的感应电动势。②求线圈从图示位置转过90°的过程中，线圈中的感应电动势。①②感应电动势公式的比较长度为

L的一根直导线，在均匀磁场

B中，以一端为轴，在垂直于磁场的平面上，以角速度ω转动，如