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：tnE感n为线圈匝数3、说明：⑵Φ、△Φ、△Φ/△t的比较：①Φ是状态量，表示在某一时刻回路中磁感线条数。②△Φ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。④Φ、△Φ、△Φ/△t的大小没有直接关系，Φ、△Φ不能决定E感的大小，△Φ/△t才能决定E感的大小⑴适用于回路磁通量变化的情况，回路不一定要闭合。③△Φ/△t表示磁通量的变化快慢，叫做磁通量的变化率。⑶在B⊥S时，当△Φ仅由B的变化引起时，E感=nS△B/△t；当△Φ仅由S的变化引起时，E感=nB△S/△t。⑷公式E感=n△Φ/△t计算得到的是△t时间内的平均感应电动势，当Φ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Φ、△Φ、△Φ/△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1×10-3VAB小结:正确理解Φ-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R1∶R2=2∶1，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＋Ｉ二、导体切割磁感线产生的感应电动势⑴导体平动产生感应电动势⑴导体平动产生感应电动势①公式：E感=BLv；②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。③公式中L为导体在垂直磁场方向的有效长度；④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。VLBBθVBθ导体棒垂直纸平面向里运动θ⑵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=ωr可知v随r成正比增大，可用v中代入E感=Blv求E感。221BLBLvE中感例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，⑴拉力的大小F；⑵拉力的功率P；⑶拉力做的功W；⑷线圈中产生的电热Q；⑸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ω顺时针转动，如图所示，求通过棒OA中电流的变化范围。ADR/2×××××××××ωOBCDAR/2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=2Ω。现有一金属杆MN，其电阻为r=1Ω，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OOˊ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OL2Oˊ以OOˊ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。8Bt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υ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从圆环的左端滑到右端的过程中电阻上的电流强度的平均值及通过的电量。小结：感应电量的求解：Iqt/tnE/RnttRntREtIq课堂总结：tnE感1.公式：与E感=BLv的应用；2.电磁感应中的电路问题分析的关键是画出等效电路。