法拉第电磁感应定律课件.ppt

1、 孙义明孙义明法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律1内容：电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电内容：电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电路的路的 成正比。成正比。2公式：公式：，其中，其中n为线圈的匝数。为线圈的匝数。Ent磁通量的变化率磁通量的变化率【例【例1】如图所示，一正方形线圈的匝数为如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为，边长为a，线圈，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中在平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中在t时间内，磁感时间内，磁感应强度的方向不变，大小由应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到均匀地增大到2B.问题问题1：在此过程中，线圈中产

2、生的感应电：在此过程中，线圈中产生的感应电动势多大？动势多大？问题问题2：若线圈的电阻为：若线圈的电阻为r，线圈中产生的，线圈中产生的感应电流多大？感应电流多大？问题问题3：在：在t时间内，通过线圈截面积的时间内，通过线圈截面积的电荷量是多少？电荷量是多少？tnErREItIqrRnq若磁感应强度由若磁感应强度由B不是均匀增大到不是均匀增大到2B的呢？的呢？rBanq22问题问题4：如何使感应电流增大一倍？：如何使感应电流增大一倍？（集体讨论）（集体讨论）增大一倍tB将线框全部放入磁场中将线框全部放入磁场中将线框的边长扩大一倍将线框的边长扩大一倍trnBaI22StBnErEI E BL二、导

3、体棒切割磁感线产生的感应电动势二、导体棒切割磁感线产生的感应电动势 1.导体棒在匀强磁场中导体棒在匀强磁场中垂直切割垂直切割磁感线时磁感线时BLvvLB【例例2】（单选）如图所示（单选）如图所示,平行导轨间的距离为平行导轨间的距离为d，一端跨接一个，一端跨接一个电阻电阻R，匀强磁场的磁感应强度为，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨，方向垂直于平行金属导轨所在平面。一根足够长的金属棒与导轨成所在平面。一根足够长的金属棒与导轨成角放置，金属棒与导角放置，金属棒与导轨的电阻不计，当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时，通过电阻轨的电阻不计，当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时，通过电阻R的电流为（的

4、电流为（）A B C DB dvRB dvRsinB dvRcosB dvRsinB dvRD如果将导体棒速度方向改为水平向右呢？如果将导体棒速度方向改为水平向右呢？【例【例3】如图所示，磁感强度】如图所示，磁感强度B=1.2T的匀强磁的匀强磁场中有一折成场中有一折成37角的金属导轨角的金属导轨aob，导轨平，导轨平面垂直磁场方向。一条与导轨材料相同的直导面垂直磁场方向。一条与导轨材料相同的直导线线MN垂直垂直ob方向放置在轨道上并接触良好。方向放置在轨道上并接触良好。当当MN以以v=4m/s从导轨从导轨O点开始向右点开始向右匀速匀速平动平动时，若所有导线单位长度的电阻时，若所有导线单位长度的

5、电阻r=0.1/m。=37。求：求：经过时间经过时间t后，闭合回路的瞬时感应电动势；后，闭合回路的瞬时感应电动势；闭合回路中的电流大小。闭合回路中的电流大小。v37v37 1 1、瞬时感应电动势、瞬时感应电动势t43432EtBvvtvBBLvE2 2、瞬时感应电流、瞬时感应电流REI tRrvtvtvtR）（4543rBvvtrtBvI43432tBvE243感应电流的大小感应电流的大小与运动时间无关与运动时间无关 研究对象研究对象一个回路一个回路一段导体一段导体适用范围适用范围一切电磁感应一切电磁感应导体棒切割磁感线导体棒切割磁感线意意 义义一般求平均感应电动势一般求平均感应电动势瞬时瞬时

6、/平均感应电动势平均感应电动势小结：比较求感应电动势两种方法小结：比较求感应电动势两种方法Ent EBLv 2.如右图所示，长度为如右图所示，长度为L的导体在匀强磁场中匀速转动的导体在匀强磁场中匀速转动切割磁感线产生的感应电动势切割磁感线产生的感应电动势E=221lBE【例【例4】图中有一半径为】图中有一半径为r的金属圆环位于一匀强磁场中的金属圆环位于一匀强磁场中，磁感磁感应强度为应强度为B，有一沿半径方向的金属棒绕环心有一沿半径方向的金属棒绕环心O以角速度以角速度匀速匀速转动，其另一端与圆环接触良好，已知灯泡电阻为转动，其另一端与圆环接触良好，已知灯泡电阻为R，棒的电，棒的电阻为阻为R0，不

7、计圆环电阻，求通过灯泡的电流的大小和方向。，不计圆环电阻，求通过灯泡的电流的大小和方向。如果不是导体棒转动而是圆盘呢？如果不是导体棒转动而是圆盘呢？）（RRrBI022方向由下而上方向由下而上【变式训练【变式训练2】法拉第圆盘发电机的示意图如图所】法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分分别于圆盘的边缘和铜轴接触，关于流过电阻别于圆盘的边缘和铜轴接触，关于流过电阻R的电的电流，下列说法正确的是流，下列说法正确的是（）A若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到到b的方向流动的方向流动C若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化则电流方向可能发生变化D若圆盘转动的角速度变为原来的若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流倍，则电流在在R上的热功率也变为原来的上的热功率也变为原来的2倍倍法拉第圆盘发电机法拉第圆盘发电机 AB tnEStBnE感生：tSnBE动生：导体棒切割导体棒切割BLvE 旋转旋转切割切割221lBE课堂小结：课堂小结：谢谢各位专家！谢谢各位专家！