法拉第電磁感應定律第1頁第2頁1、在電磁感應現象中，產生電動勢

叫感應電動勢。產生感應電動勢那部分導體

-------電源。一、感應電動勢2、磁通量改變率表示磁通量改變快慢第3頁

1、內容：電路中感應電動勢大小，跟穿過這一電路磁通量改變率△Φ/△t成正比．二、法拉第電磁感應定律：2、數學表示式（單位為伏、韋伯、秒則k=1）第4頁二、法拉第電磁感應定律：若線圈有n匝，則相當于有n個電源串聯，總電動勢為：注意：（1）公式中Δφ計算方法，（2）電動勢E為平均值（3）感應電流方向另行判斷。第5頁討論：磁通量大，磁通量改變一定大嗎？磁通量改變大，磁通量改變率一定大嗎？（與速度、速度改變量和加速度關系類比）

磁通量改變率和磁通量、磁通量改變量不一樣。

磁通量為零，磁通量改變率不一定為零;磁通量改變量大，磁通量改變率也不一定大。第6頁能力·思索·方法【例1】如圖12-3-5所表示，邊長為a正方形閉合線框ABCD在勻強磁場中繞AB邊勻速轉動,磁感應強度為B,初始時刻線框所在面與磁感線垂直,經過時間t轉過1200角,求:(1)線框內感應電動勢在t時間內平均值;(2)轉過1200角時,感應電動勢瞬時值.圖12-3-5第7頁能力·思索·方法

【解析】(1)設初始時刻線框朝紙外一面為正面時,此時刻磁通量磁能量Φ1=Ba2,磁感線從正面穿入,t時刻后,磁通量Φ2=(1/2)Ba2,且此時刻磁通量改變量應該是(Φ1+Φ2),而不是(Φ1-Φ2),(學生可比較一下轉過1200與轉過600時區分).E=△Φ/△t求出平均電動勢：E=3Ba２/2t；(2)計算感應電動勢瞬時值要用公式E=BLvsina，且a=1200、v2=2πa/(3t);E=πΒa2/(3t)；第8頁能力·思索·方法【例2】如圖12-3-6所表示，導線全部為裸導線，半徑為r圓內有垂直于圓平面勻強磁場，磁感應強度為B，一根長度大于2r導線MN以速度v在圓環上無摩擦地自左勻速滑動到右端.電路固定電阻為R，其余電阻不計，試求MN從圓環左端滑動到右端過程中電阻R上電流平均值及經過電量.圖12-3-6第9頁能力·思索·方法【解析】本題粗看是MN在切割磁感線，屬于“切割”類問題，要用E=BLv,但切割桿MN有效長度在不停改變，用公式E=BLv難以求得平均值.實際上，回路中磁通量在不停改變，平均感應電動勢可由磁通量改變來求.因為△Φ=B△S=Bπr２；△t=2r/v，由法拉第電磁感應定律，E=△Φ/△t=Bπrv/2,所以I=E/R=Bπrv/2R,從而，經過電量：q=Bπr2/R.第10頁能力·思索·方法【例3】如圖12-3-7所表示，abcd是一個固定U型金屬框架，ab和cd邊都很長，bc邊長為l，框架電阻可不計，ef是放置在框架上與bc平行導體桿，它可在框架上自由滑動(無摩擦)，它電阻為R.現沿垂直于框架平面方向加一恒定勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直于紙面向里，已知以恒力F向右拉導體ef時，導體桿最終勻速滑動，求勻速滑動時速度.圖12-3-7第11頁能力·思索·方法【解析】當導體桿向右滑動時，經過回路efcb磁通量將發生改變，從而在回路中產生感應電動勢E和感應電流I.設導體桿做勻速運動時速度為v，依據法拉第電磁感應定律和歐姆定律可知：E=Blv、I=E/R;而磁場對導體桿作用力為F安=BlI,且有F=F安，解得勻速滑動時速度為：v=FR/B2l2.第12頁能力·思索·方法

【例4】如圖12-3-8所表示，長都為l金屬棒OA、OB和圓弧組成閉合回路，磁感應強度為B勻強磁場和回路所在平面垂直，保持棒OA和圓弧不動，將棒OB繞O點以角速度ω順時針轉動，B端一直與圓弧接觸，求OB棒上感應動勢大小；圖12-3-8第13頁能力·思索·方法

【解析】方法一：在△t時間內OB掃過面積△s=ωR2△t/2;回路中磁通量改變量△Φ=B△s,再由E=△Φ

/△t求出感應電動勢E=BωR2/2；方法二：能夠將OB看做是切割磁感線運動，切割速度為其中點速度v=ωl/2,則有E=Blv=Bωl2/2,可見此方法更為簡單；所以在此題中將圓弧和OA去掉后計算OB產生感應電動勢結果是一樣，只不過此種情況下無感應電流.第14頁Φ/10-2Wbt/sABD0120.15、單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，轉軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間改變規律如圖所表示，則：()A、線圈中0時刻感應電動勢最大B、線圈中D時刻感應電動勢為零C、線圈中D時刻感應電動勢最大D、線圈中0到D時間內平均感應電動勢為0.4VABD第15頁三、導體作切割磁感線運動電動勢E大小如圖所表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，求產生感應電動勢ab×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×××

×

×

×

×

×

×

×

×

×

××Gabv回路在時間t內增大面積為：ΔS=L(vΔt)產生感應電動勢為：穿過回路磁通量改變為：ΔΦ=BΔS=BLvΔt（V是相對于磁場速度）第16頁θvBV1=VsinθV2=Vcosθ若導體斜切磁感線（θ為v與B夾角）

（若導線運動方向與導線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角）說明：1、導線長度L應為有效長度2、V方向和B平行時，θ=0E=03、速度V為平均值，E就為平均值.

速度V為瞬時值，E就為瞬時值.第17頁例：如圖，勻強磁場磁感應電動勢為B，長為L金屬棒ab在垂直于B平面內運動，速度v與L成θ角，求金屬棒ab產生感應電動勢。abθvE=BL(Vsinθ)E=B(Lsinθ)V有效長度---導線在垂直速度方向上

投影長度第18頁練習：半徑為R半圓形導線在勻強磁場B中，

以速度V向右勻速運動時，E=？×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

××

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×ＶＯRE=B·2R·V有效長度---彎曲導線在垂直速度方向上

投影長度第19頁問題：公式①與公式②區分和聯絡？1、普通來說，①求出是平均感應電動勢，和某段時間或者某個過程對應，

②求出是瞬時感應電動勢，E和某個時刻或者某個位置對應。區分：第20頁2、①求出是整個回路感應電動勢vabcdL區分：回路中感應電動勢為零時，不過回路中某段導體感應電動勢不一定為零。第21頁1、公式①中時間趨近于0時，

E就為瞬時感應電動勢2、公式②中v若代表平均速度，

則求出E就為平均感應電動勢。聯絡：問題：公式①與公式②區分和聯絡？第22頁四、反電動勢V此電動勢妨礙電路中原來電流.

故稱之為反電動勢第23頁NS電動機安培力方向轉動速度方向第24頁電動機線圈轉動產生感應電動勢是反電動勢。這個電動勢是減弱了電源電流,妨礙線圈轉動.