感应电动势电磁感应定律-课件..ppt
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三、导线切割磁感线时的电动势 如图所示闭合线圈一部分导体ab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 a b × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × G a b v 回路在时间Δt内增大的面积为: ΔS = L(vΔt) 产生的感应电动势为: 穿过回路的磁通量的变化为: ΔΦ= BΔS = BLvΔt V是导体棒相对于磁场的速度 θ v B V1 =Vsinθ V2 =Vcosθ 若导体斜切磁感线 (θ为v与B夹角) (若导线运动方向与导线本身垂直,但跟磁感强度方向有夹角) 说明: 3、导线的长度 L应为有效长度 1、V方向和B平行时,θ=0 ,E=0 2、速度V为平均值,E就为平均值. 速度V为瞬时值,E就为 瞬时值. 例:如图,匀强磁场的磁感应电动势为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 b θ v E=B(Lsinθ)V 有效长度: 导线在垂直速度方向上的投影长度 练习:半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中,以速度V向右匀速运动时,E=? × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × V O R E = B·2R·V 有效长度: 弯曲导线在垂直速度方向上 的投影长度 一、 法拉第电磁感应定律 (1)内容:电路中感应电动势的大小,与穿过这一电路的 成正比. (2)表达式:对单匝线圈E= ,k为比例系数,国际单位制中k=1.上式可简化 为 ,对n匝线圈E= . 磁通量变化率 第二课时 (3)单位:在国际单位制中,感应电动势E的单位是 ,磁通量Φ的单位是 ,磁通量变化量ΔΦ的单位是 ,时间Δt的单位是 . 3.导体切割磁感线时的感应电动势 (1)导体在匀强磁场中运动,如图1-2-1所示,B、l、v两两垂直时,E= . 导体的横截面 伏特 韦伯 韦伯 秒 Blv (2)导体的运动方向与导体本身垂直,但与磁感线方向夹角为θ时(如图1-2-2),E= . 图1-2-1 图1-2-2 Blvsinθ 2. 切割类产生的电动势E=Blv在任何情况下都适用吗? 【思考·提示】不.只有在B、l、v两两相互垂直的情况下适用. 思考 四、对公式E=Blvsinθ的理解 1.该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论,通常用来求导体运动速度为v时的瞬时电动势,若v为平均速度,则E为平均电动势. 2.当B、l、v三个量方向相互垂直时,即θ=90°时,E=Blv;当有任意两个量的方向平行时,即θ=0°时,E=0. 3.式中的l应理解为导线切割磁感线时的有效长度,如果导线不和磁场垂直,l应是导线在磁场垂直方向投影的长度,如果切割磁感线的导线是弯曲的,如图1-2-3所示,则应取B和v垂直的等效直线长度,即ab的弦长. 图1-2-4 5.切割磁感线的导体中产生感应电动势,等效为电源;导轨和电阻上不产生感应电动势,等效于外电路.遵循闭合电路欧姆定律,即I=E/R 求解电荷量问题 正方形线圈abcd位于纸面内,边长为L,匝数为N,线圈电阻不计,两端接有阻值为R的电阻,过ab中点和cd中点的连线os恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁场的磁感应强度为B,在线圈以os轴转过90度的过程中,通过电阻R的电荷量为() A. B. C. D. 五.电量与磁通量变化量、时间和电阻的关系 一个200匝、面积为20 cm2的线圈放在磁场中,磁场方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T,在此过程中穿过线圈的磁通量的变化率是________ Wb/s;线圈中的感应电动势为________ V. 课堂互动讲练 类型一 例1 【思路点拨】 磁通量的变化率跟线圈的匝数无关,即每一匝的磁通量变化率都相等;但整
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