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高中物理16.2法拉第电磁感应定律

பைடு நூலகம்
思考与讨论
• 感应电动势的大小跟哪些因素有关?
猜想或假设
• 感应电动势很可能与磁通量变化的快 慢有关(而磁通量变化的快慢可以用 磁通量的变化率表示)
实验1: 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。
• 实验:电磁感应插磁铁
• 实验探究2:感应电动势
E BLv t
(2)切割方向与磁场方向成θ 角时:如图 所示,将v分解为垂直B和平行B的两个 分量,其中:
v v sin 对切割有贡献.
v// v cos 对切割无贡献.
E BLv BLv sin
说明: • 公式E=Δφ/Δt,E=nΔφ/Δt一般适用于 求解平均电动势的大小; • 而公式E=BLv一般适用于切割磁感线 运动导体的瞬时电动势的大小。
16.2 法拉第电磁感应定律
试从本质上比较甲、乙两电路的异同
甲 乙 相同点:两电路都是闭合的,有电流 不同点:甲中有电池(电源)
乙中有螺线管 (相当于电源)
一、感应电动势
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 分导体就相当于电源
2.感应电动势与感应电流:
电动势是形成感应电流的必要条件, 有感应感应电动势不一定存在感应电 流(要看电路是否闭合),有感应电 流一定存在感应电动势.
• 实验探究3:感应电动势
二、法拉第电磁感应定律
1.磁通量的变化率/t :表示磁通量 变化的快慢.
t 2. /t 是指在时间t 内磁通量变化快 慢的平均值; t0,/t表示在某瞬 时磁通量变化的快慢,
2.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 通量的变化率成正比.
0.15 0.10 V 0.5V t 0.1 E n 100 V t
E I 2A R
例与练 • 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。 B 0.03 0.01 T / s 0.005 / S T t 4 SB 1.5 105V t t 3
Ek t
k=1
得出
E t
若线圈有n匝,则相当于n个相同的电源 串联,所以整个线圈中的电动势为.
En t
导线切割磁感线时的感应电动势.
(1)垂直切割时:如图所示,导体由ab匀速移动到 a 1 b 1 ,这一过程中穿过闭合回路的磁通量变化 =BLvt ,由法拉第电磁感应定律得:
斜率表示Φ 的变化率
En t E I 3 103 A R 1.5 10 V
例与练 • 3、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0 • B.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0 • D.线圈中A时刻感应电动势大于B时刻感应电动 势
课堂小结
一、感应电动势
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就相当于 电源。
二、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的变化率 成正比. E n
三、导线切割磁感线时的感应电动势:
t
E BLv sin
例与练 • 1、匝数为n=200的线圈回路总电阻R=50Ω, 整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿 过,磁通量Φ随时间变化的规律如图所示,求: 线圈中的感应电流的大小。
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