1、法拉第電磁感應(dinc-gnyng)定律感應(gnyng)電動勢的大小共三十三頁問題1：據前面所學，電路中存在持續電流的條件(tiojin)是什么？問題2：什么叫電磁感應現象？產生感應電流的條件是什么？（1）閉合電路(bhdinl)；（2）有電源 產生感應電流的條件是：（1）閉合電路；（2）磁通量變化。利用磁場產生電流的現象共三十三頁16.2 法拉第電磁感應定律(dngl) 感應電動勢的大小 試從本質上比較甲、乙兩電路的異同乙甲相同點：兩電路(dinl)都是閉合的，有電流不同點：甲中有電池（電源）乙中有螺線管（相當于電源）而產生電動勢的哪部分導體就相當于電源。共三十三頁一、感應(gnyng)

2、電動勢（E） 16.2 法拉第電磁感應定律(dngl) 感應電動勢的大小1.定義:在電磁感應現象中產生的電動勢。 既然閉合電路中有感應電流，這個電路中就一定有感應電動勢。共三十三頁產生感應電流只不過是一個現象(xinxing)，它表示電路中在輸送著電能；而產生感應電動勢才是電磁感應現象的本質，它表示電路已經具備了隨時輸出電能的能力。幾點說明(shumng)：不論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發生變化，電路中就產生感應電動勢，產生感應電動勢是電磁感應現象的本質。磁通量是否變化是電磁感應的根本原因。若磁通量變化了，電路中就會產生感應電動勢，再若電路又是閉合的，電路中將會有感應電流。共三十三頁變

3、化(binhu)產生(chnshng)E產生I 總電阻一定時，E越大，I越大，指針偏轉越大。 變化的快慢不同 都發生了變化問題1：在實驗中，電流表指針偏轉原因是什么？問題2：電流表指針偏轉程度跟感應電動勢的大小有什么關系？觀察實驗，分析并思考回答下面的問題：問題3：該實驗中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？ 從條件上看從結果上看相同不同都產生了I產生的I大小不等共三十三頁一、感應(gnyng)電動勢（E） 16.2 法拉第電磁感應定律(dngl) 感應電動勢的大小1.定義:在電磁感應現象中產生的電動勢。2磁通量變化越快，感應電動勢越大。 磁通量變化磁通量變化快慢

4、磁通量共三十三頁 磁通量與時刻(shk)t對應，磁通量的變化量是兩個時刻(shk)穿過這個面的磁通量之差，即2-1，磁通量的變化率是單位時間內磁通量的變化量，計算公式是t，磁通量變化率的大小不是單純由磁通量的變化量決定，還跟發生這個變化所用的時間有關。 穿過一個(y )面的磁通量大，但磁通量的變化量不一定大，磁通量的變化率也不一定大；同理，穿過一個(y )面的磁通量的變化量大，但磁通量不一定大，磁通量的變化率也不一定大；穿過一個(y )面的磁通量的變化率大，但磁通量和磁通量的變化量都不一定大。共三十三頁應用(yngyng)舉例例1、如圖所示為穿過(chun u)某線路的磁通量隨時間t變化的關系

5、圖，試根據圖說明：（1）穿過某線路的磁通量何時最大？ 何時最小？（2）/t何時最大？何時最小？（3）感應電動勢E何時最大？何時最小？tOt1t2t3t4注意區分幾個物理量：、/tE只與/t有關， 而與、無關。共三十三頁一、感應(gnyng)電動勢（E） 16.2 法拉第電磁感應定律(dngl) 感應電動勢的大小1.定義:在電磁感應現象中產生的電動勢。2磁通量變化越快，感應電動勢越大。 電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。 二、法拉第電磁感應定律 1.內容:(K是一個常數)(n為線圈的匝數)共三十三頁一、感應(gnyng)電動勢（E） 16.2 法拉第電磁感應定律(dn

6、gl) 感應電動勢的大小 電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。 二、法拉第電磁感應定律 1.內容:(n為線圈的匝數)2.數學表達式:平均磁通變化率 平均感應電動勢 共三十三頁鞏固(gngg)練習：1穿過一個(y )單匝線圈的磁通量始終為每秒鐘均勻地增加2 Wb，則： A線圈中的感應電動勢每秒鐘增加2 V B線圈中的感應電動勢每秒鐘減少2 V C線圈中的感應電動勢始終是2 V D線圈中不產生感應電動勢共三十三頁2一個矩形線圈，在勻強磁場中繞一個固定軸做勻速轉動，當線圈處于如圖所示位置時，它的： A.磁通量最大,磁通量變化率最大,感應電動勢最大B.磁通量最小,磁通量變化率

7、最大,感應電動勢最大C.磁通量最大,磁通量變化率最小,感應電動勢最大D.磁通量最小,磁通量變化率最小,感應電動勢最大3如右圖所示的勻強磁場中，B=0.4 T，導體ab長L=40 cm，電阻R ab=0.5 ，框架電阻不計，當導體ab以v=5 m/s的速度勻速向左運動時，電路中產生的感應電流為 。1.6A共三十三頁三、重要(zhngyo)的推論 如圖所示閉合線圈一部分導體ab處于勻強磁場中，磁感應強度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產生的感應電動勢。 回路在時間(shjin)t內增大的面積為：S=Lvt解：產生的感應電動勢為：穿過回路的磁通量的變化為：=BSvBV2V1=Vsin =Vcos

8、 若導體斜切磁感線（為v與B夾角） =BLvt共三十三頁感應(gnyng)電動勢LvB 公式BLv中的L指的是切割(qig)磁感線的有效長度。在上圖中E=BLv，L是圓弧切割(qig)磁感線的有效長度。共三十三頁思考題 求下面圖示情況(qngkung)下，a、b、c三段導體兩端的感應電動勢各為多大？ 共三十三頁一、感應電動勢（E） 16.2 法拉第電磁感應定律 感應電動勢的大小1.定義:在電磁感應現象中產生的電動勢。2磁通量變化越快，感應電動勢越大。 電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。 二、法拉第電磁感應定律 1.內容:(n為線圈的匝數)2.數學表達式:三、重要的推

9、論 （為v與B夾角） 共三十三頁四.反電動勢(fn din dn sh)1.既然線圈在磁場中轉動,線圈中就會產生感應電動勢.感應電動勢加強了電源了產生的電流,還是(hi shi)削弱了它?是有得于線圈的轉動,還是(hi shi)阻礙了線圈的轉動?電動機轉動是時,線圈中產生的感應電動勢總要削弱電源電動勢的作用,阻礙線圈的轉動.-反電動勢2.電動機由于機械故障停轉,要立即切斷電源.共三十三頁用公式(gngsh)Ent求E的三種情況： 1.磁感應強度B不變，垂直于磁場的回路(hul)面積S發生變化，SS2-S1，此時，EnBSt。 2.垂直于磁場的回路面積S不變，磁感應強度B發生變化，BB2-B1，

10、此時，EnSBt。 3.磁感應強度B和垂直于磁場的回路面積S都發生變化，此時EnBSt。共三十三頁 例：如圖所示，一個50匝的線圈的兩端跟R99的電阻相連接，置于豎直向下的勻強磁場中，線圈的橫截面積是202，電阻為1，磁感應強度以100Ts的變化率均勻減少(jinsho)。在這一過程中通過電阻R的電流為多大？解析(ji x)：共三十三頁 兩塊水平放置的板間距為d，用導線與一n匝線圈連接，線圈置于方向豎直向上的勻強磁場中，如圖所示，兩板間有一質量為m、帶電(di din)量為q的油滴恰好靜止，則線圈中的磁通量的變化率是多少？（mgd/nq）共三十三頁公式(gngsh)En/t與E=BLvsin的

11、區別和聯系： 1.區別：一般來說En/t，求出的是t時間內的平均感應電動勢，E與某段時間或某個過程相對應，常在穿過一個面的磁通量發生變化時用。E=BLvsin求出的是瞬時感應電動勢，E與某個時刻或某個位置相對應，常在一部分導體(dot)做切割磁感線運動時用。 2.聯系：公式En/t和公式E=BLvsin是統一的。公式En/t中當t0時，求出的E為瞬時感應電動勢；公式E=BLvsin中當V代入平均速度時，則求出的E為平均感應電動勢。共三十三頁 例：半徑為r、電阻為R的金屬環通過某直徑的軸OO以角速度做勻速轉動，如圖所示。勻強磁場(cchng)的磁感應強度為B，從金屬環的平面的磁場(cchng)方

12、向重合時開始計時，則在轉過30的過程中。求：(1)環中產生(chnshng)的感應電動勢的平均值是多大？共三十三頁解析(ji x)： 求感應(gnyng)電動勢的平均值時，一般要用公式En/t。 (1)金屬環在轉過30的過程中，磁通量的變化量共三十三頁(2)金屬環某一橫截面內通過(tnggu)的電荷量是多少？由于(yuy)E/t，IER，IQt，所以共三十三頁 如圖所示，一個500匝的線圈的兩端跟R99的電阻相連接，置于豎直向下的勻強磁場中，線圈的橫截面積是202，電阻為1，磁場的磁感應強度隨時間變化的圖象(t xin)如圖所示。求磁場變化過程中通過電阻R的電流為多大？解析(ji x)： 由圖

13、b知，線圈中磁感應強度B均勻增加，其變化率Bt=(50-10)/4=10T/s. 共三十三頁 例：如圖所示，裸金屬線組成滑框，ab可滑動，其電阻為r，長為L，串接電阻R，勻強磁場為B，當ab以V向右勻速運動過程中，求：（1）ab間感應電動勢。（2）ab間的電壓。（3）保證(bozhng)ab勻速運動，所加外力F。（4）在2秒的時間內，外力功；ab生熱Q；電阻 R上生熱。共三十三頁 如圖所示，導線全部為裸導線，半徑為r的圓導線處在垂直于圓平面的勻強磁場中，磁感應強度為B，方向如圖。一根長度大于2r的直導線MN，以速率(sl)V在圓上自左端勻速滑到右端，電路中定值電阻為R，其余電阻忽略不計。在滑動

14、過程中，通過電阻R的電流的平均值為_;當MN從圓環左端滑到右端的過程中，通過R的電荷量為_,當MN通過圓環中心O時，通過R的電流為_.(Brv/2R, Br2/R,2Brv/R)共三十三頁 如圖所示，長為L的金屬桿OA繞過O點垂直于紙面的固定軸沿順時針方向勻速轉動，角速度為。一勻強磁場垂直于紙面向(min xin)里，磁感應強度為B，磁場范圍足夠大。求OA桿產生感應電動勢的大小。解析(ji x)： 由于OA桿是勻速轉動，故OA產生的感應電動勢是恒定的，其平均值與瞬時值相同，求感應電動勢的兩個公式均可以用。 解法一：用EBLV求E，V應為平均切割速率，棒上各小段的速率是不相同的，因O點速率V00

15、，由Vr知棒上各點線速度跟旋轉半徑成正比，共三十三頁所以棒切割(qig)磁感線的平均速率為V（V0VA）2L2則EBLVBL22解法(ji f)二：用En/t求E。設經過t時間，OA棒掃過的扇形面積為S，如圖所示，SLtL2L2t2，變化的磁通量為E/tBStBL22.直導線繞其一端轉動時產生的感應電動勢 ：EBL22共三十三頁ABCRO 例：如圖所示，在磁感應強度為B的勻強磁場中，有半徑為r的光滑半圓形導體框架。OC為一端繞O點在框架上滑動的導體棒，OA之間連一個阻值為R的電阻(dinz)（其余電阻(dinz)都不計），若使OC以角速度勻速轉動。試求：（1）圖中哪部分相當于電源？（2）感應電動勢E為多少？（3）流過電阻R的電流I為多少？共三十三頁 如圖2所示，導線OMN在與磁場方向垂直的平面(pngmin)內，以角速度在勻強磁場中沿逆時針方向繞O點勻速轉動，磁感應強度為B，方向垂直指向紙里，MN的電動勢多大？ 解析：由于MN上各點的切割速度不等，應當用MN上各點的平均速度也就是MN中點的速度進行計算設OM=r1，ON=r2，則共三十三頁內容摘要法拉第電磁感應定律。感應電動勢的大小。而產生感應電動勢才是電磁感應現象的本質，它表示電路(dinl)已經具備了隨時輸出電能的能力。時間t