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高中物理《法拉第电磁感应定律(吴亚梅)》最新PPT课件
切割 情况
E=BLv
ф的平均变化率对应于E平
ф的瞬时变化率对应于E瞬
E平=BLv
1.匀强磁场
E瞬=BLvLeabharlann 适用条件: 2.B、L、v
两两垂直
如图,匀强磁场的磁感应强度为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。
a
E=BLVsinθ
θ
v b
感应电动势:E n t
切割 情况
E=BLv
ф的平均变化率对应于E平
ф的瞬时变化率对应于E瞬
E平=BLv
1.匀强磁场
E瞬=BLv
适用条件: 2.B、L、v
两两垂直
2.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个匝数为n的矩形线圈,边
长ab=L1,bc=L2线圈绕中心轴OO'以角速度ω由图示位置逆时针方
向转动。求:
0ω
(1)转过1/4周时ab边产生的瞬时感应电动势
长ab=L1,bc=L2线圈绕中心轴OO'以角速度ω由图示位置逆时针方
向转动。求:
0ω
思考: 转动1周的过程中ab边产生的感 a
应电动势哪个时刻最大?哪个时
刻最小?
b
d B c 0'
N
反电动势
2.磁通量变化大, 电动势一定大吗?
二、法拉第电磁感应定律
1.内容: 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.数学表达式 E n (n:线圈匝数) t
1.一个匝数为100、面积为10cm2的线圈,在0.5s内穿过它的磁感应 强度从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。
二、法拉第电磁感应定律
1.内容: 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.数学表达式 E n (n:线圈匝数) t
磁通量Ф
变化量△Ф
变化率ΔΦ/Δt
物理意义
穿过回路的磁感线 的条数多少
穿过回路的磁通 量变化了多少
穿过回路的磁通量 变化的快慢
思考:
1.磁通量大, 电动势一定大吗?
只有B变化: E n ΔB S Δt
1.6V
感应电动势:E n t
ф的平均变化率对应于E平 ф的瞬时变化率对应于E瞬
2.如图,半径为r的金属环绕通过某直径的轴00'以角速度ω作匀
速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,从金属环面与磁场方向重合
时开始计时,则在金属环转过
300角的过程中,环中产生的
5.如图所示闭合线框一部分导体ab长 l ,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多大?
拓展 若ab导线以加速度a由静止沿
轨道匀加速直线运动,则2s内的平均
R
感应电动势和2s末的瞬时感应电动势
a vt I lv
分别为多大?
b
感应电动势:E n t
类比
:
如何表示速度的变化快慢?
速度的变化率:a v
t
二、法拉第电磁感应定律
1.内容: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.数学表达式 E n (n:线圈匝数) t
E t
E k t
E n t
S
N R
国际单位制 k=1
线圈由n匝
0
D
v/m/s
D.线圈中0到D时间内平均感应电动势为1.2V 2
1
0
D
t/s
0.1
t/s
感应电动势:E n t
ф的平均变化率对应于E平 ф的瞬时变化率对应于E瞬
4.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一单匝矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中 心轴00'以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。求:
切割 情况
E=BLv
ф的平均变化率对应于E平
ф的瞬时变化率对应于E瞬
E平=BLv
1.匀强磁场
E瞬=BLv
适用条件: 2.B、L、v
两两垂直
B v1 E BLv1 BLv sin
θ
L
v
v2
v
v
注意:
1.导线运动方向和磁感线平行时, E=0
2.导线的长度L应为有效长度
感应电动势:E n t
(1)线圈转过1/4周的过程 中的平均感应电动势。
0ω
E 2BL1L2
a
d
B
b
c 0'
感应电动势:E n t
ф的平均变化率对应于E平 ф的瞬时变化率对应于E瞬
3.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一单匝矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕 中心轴00'以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。求:
o
电动势的平均值是多大?
E 3Bωr2
B
o’
感应电动势:E n t
ф的平均变化率对应于E平 ф的瞬时变化率对应于E瞬
3.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀斜速率转表动示, Φ 转轴垂直于磁场。若线圈所围的面积变里化率
Φ/10-2Wb 2
1 磁通量随时间变化的规律如图所示,则:
AB
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
法拉第电磁感应定律
感应电动势(E感)
N
M
IN R
E
r
N
φ变化
M I
R
S
N
E感
电路 闭合
I感
阻碍
I感
E感 R总
B感
猜想 感应电动势的大小与什么因素有关?
:
实验一
实验三
实验二
结论:磁通量变化越快,产生的感应电动势越大
如何表示磁通量的变化快慢?
磁通量的变化率:
2
- 1
t t2 - t1
a
(2)转过1/2周时ab边产生的瞬时感应电动势.
E BLvsin nBL1L2 sin
b
2
d B c 0'
感应电动势:E n t
切割 情况
E=BLv
ф的平均变化率对应于E平
ф的瞬时变化率对应于E瞬
E平=BLv
1.匀强磁场
E瞬=BLv
适用条件: 2.B、L、v
两两垂直
2.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个匝数为n的矩形线圈,边
(1)线圈转过1/4周的过程 中的平均感应电动势。
0ω
E 2BL1L2
(2)线圈转过1/2周的过程 的平均感应电动势。
E 2BL1L2
a
d
B
b
c 0'
感应电动势:E n t
切割 情况
E=BLv
ф的平均变化率对应于E平
ф的瞬时变化率对应于E瞬 E平=BLv E瞬=BLv
切割 情况
E=BLv
ф的平均变化率对应于E平
ф的瞬时变化率对应于E瞬
E平=BLv
1.匀强磁场
E瞬=BLv
适用条件: 2.B、L、v
两两垂直
3.如图,长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角
速度ω匀速转动,磁场的磁感应强度为B,求杆OA两端的电势差.
A' ω
E 1 BL2
2
A O
感应电动势:E n t