第四章 第四节 法拉第电磁感应定律

第四章 第四节 法拉第电磁感应定律

法拉第电磁感应定律一、感应电动势问题1：据前面所学，电路中存在持续电流的条件是什么？（1）闭合电路；（2）有电源问题2：产生感应电流的条件是什么？（1）闭合电路；（2）磁通量变化。问题3：下图线圈中的感应电流方向？讨论：试比较甲、乙两电路的异同相同点：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） 1.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是电源。（产生感应电动势的那部分导体就相当于电源）（1）产生条件：只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势。（2）感应电动势与感应电流只要磁通量变化,电路中就产生感应电动势;若电路又闭合,电路中就有感应电流.几点说明：⑴不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势，产生感应电动势是电磁感应现象的本质。⑵磁通量是否变化是电磁感应的根本原因。若磁通量变化了，电路中就会产生感应电动势，再若电路又是闭合的，电路中将会有感应电流。⑶产生感应电流只不过是一个现象，它表示电路中在输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质，它表示电路已经具备了随时输出电能的能力2.感应电动势大小与哪些因素有关猜想：（1）插入或拔出磁铁的速度（快慢）（2）插入或拔出磁铁的磁感应强度（3）螺线管线圈的匝数实验设计：问题3：实验中电流计指针偏转的原因？电流计偏转是因为有感应电流 问题4：电流计指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？指针偏转越大说明感应电动势越大实验现象：现象1:磁铁拔出快，感应电动势大现象2:两根磁铁，感应电动势大现象3:线圈匝数多，感应电动势大实验结果分析：问题5：实验中条形磁铁从螺线管中拔出至同一位置，快拔和慢拔两种情况有什么相同和不同从条件上看从结果上看相同点Φ发生了变化且相同都产生了I不同点Φ变化所用时间t不同产生的I大小不等问题6：实验中条形磁铁从螺线管中拔出至同一位置，两根磁铁和一根磁铁两种情况有什么相同和不同从条件上看从结果上看相同点Φ变化且Dt相同都产生了I不同点Φ变化量不同产生的I大小不等问题7：实验中条形磁铁从螺线管中拔出，线圈匝数多和匝数少的两种情况有什么相同和不同？从条件上看从结果上看相同点Φ变化且、t相同都产生了I不同点线圈的匝数不同产生的I大小不等 实验结论：感应电动势的大小（1）与磁通量变化量和变化所用时间t的比值有关（2）与线圈的匝数有关（正相关）/t称为磁通量的变化率，表示磁通量变化的快慢二、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.表达式：3.单位4.推论若线圈有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： 三、导体切割磁感线时的感应电动势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，求产生感应电动势的大小。回路在时间t内增大的面积为：ΔS=LvΔtΔΦ=BΔS=BLvΔt穿过回路的磁通量的变化为：产生的感应电动势为： 练习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，感应电动势越大练习2、穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒均匀减少2Wb，则（　　）A、线圈中的感应电动势一定是每秒减少2vB、线圈中的感应电动势一定是2vC、线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD、线圈中的感应电流一定是2A练习3、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。 练习4：如图所示，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，让导体PQ在U型导轨上以速度v=10m/s向右匀速滑动，两导轨间距离l=0.8m，则产生的感应电动势的大小和电阻的电流方向分别为（）A．4V，由a向dB．0.4V，由d向aC．4V，由d向aD．0.4V，由a向d