法拉第电磁感应定律及应用PPT课件.ppt

1、第二节法拉第电磁感应定律及应用问题：问题：1、法拉第电磁感应定律的内容是什么？、法拉第电磁感应定律的内容是什么？它解决了什么问题？它解决了什么问题？2、法拉第电磁感应定律的公式有哪些？、法拉第电磁感应定律的公式有哪些？它们的关系是什么？它们的关系是什么？3、感应电动势和感应电流的区别和联系、感应电动势和感应电流的区别和联系是什么？是什么？考点考点53：法拉第电磁感应定律：法拉第电磁感应定律(2)转过1200角时感应电动势的瞬时值作业：1、优化方案321页12、14题第二节法拉第电磁感应定律及应用解：(1)ab棒具有稳定速度时，受力平衡2kg,R=1的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动（ab始

2、终与导轨接触良好且垂直），当ab棒移动时，获得稳定速度，在此过程中，金属棒产生的热量为（不计导轨电阻及一切摩擦，g=10m/s2),求：例一：如图所示，边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动，磁感应强度为B，初始时刻线框所在平面与磁感线垂直，经过时间t转过1200角，求：拓宽：设线框电阻为R，求这一过程中通过线框导线截面的电荷量q(2)a、b亮点的电势（设 c 点电势为零）(1)电阻R2的电功率。1、法拉第电磁感应定律的内容是什么？它解决了什么问题？(2)在(1)情况中，始终保持棒静止，当t=t1秒末时需加在垂直棒上的水平拉力为多大？（2）t=t1时：B=B0+kt12、

3、如图3(a)所示的螺线管，匝数n1500匝，横截面积s=20 cm2，电阻r1.3、感应电动势和感应电流的区别和联系是什么？(1)电阻R2的电功率。考点考点53：法拉第电磁感应定律：法拉第电磁感应定律一、内容一、内容 在电磁感应现象中产生的感应电动势的大小，跟穿在电磁感应现象中产生的感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比。过这一回路的磁通量的变化率成正比。二、公式二、公式tNE1、2、E=Blv其中其中v为切割速度，为切割速度，L为切割为切割刀口刀口的有效长度的有效长度变化引起的）由回路面积和磁场共同由磁场变化引起的）（）由回路面积变化引起的(t(BS)NE )3()(tBNS

4、E2(tSNBE )1(D U=0 F=0此时adeb构成一个边长为L的正方形，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为B0:1、法拉第电磁感应定律的内容是什么？它解决了什么问题？C外环有顺时针方向的感应电流（2）t=t1时：B=B0+kt1例题练讲C U=q/C F=B2L2 v0/R.考点53：法拉第电磁感应定律（2）ab棒从静止开始达到（1）闭合电路欧姆定律（3）力的平衡，牛顿运动定律及功能关系等在电磁感应现象中产生的感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比。(1)电阻R2的电功率。2、如图3(a)所示的螺线管，匝数n1500匝，横截面积s=20 cm2，电阻r1

5、.（2）t=t1时：B=B0+kt1（2）t=t1时：B=B0+kt1B U=BL v0 F=02、如图3(a)所示的螺线管，匝数n1500匝，横截面积s=20 cm2，电阻r1.例一：如图所示，边长为例一：如图所示，边长为a的正方形闭合线框的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕在匀强磁场中绕AB边匀速转动，磁感应强度为边匀速转动，磁感应强度为B，初，初始时刻线框所在平面与磁感线垂直，经过时间始时刻线框所在平面与磁感线垂直，经过时间t转过转过1200角，求：角，求：(1)线框内感应电动势在线框内感应电动势在t时间内的平均值时间内的平均值(2)转过转过1200角时感应电动势的瞬时值角时感应电动势

6、的瞬时值3tBa3)2(2t3Ba)1(22ABCD 拓宽：拓宽：设线框电阻为设线框电阻为R，求这一过程中通过线，求这一过程中通过线框导线截面的电荷量框导线截面的电荷量q例题练讲例题练讲3tBa3BLvsinE60,3ta2vCD120)2(2t3BatE,Ba23Ba21Ba1:2002222 21瞬夹角速度方向与磁场方向的边的线速度这一时刻，线框转过）因为（解2R3BaRqtEt REtIq2 例题练讲例题练讲例二、如图，固定于水平桌面上的金属框架例二、如图，固定于水平桌面上的金属框架cdef，处于竖直向下的，处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动。

7、此时搁在框架上，可无摩擦滑动。此时adeb构构成一个边长为成一个边长为L的正方形，棒的电阻为的正方形，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始，其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为时磁感应强度为B0:(1)若从若从t=0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为k，同时保持，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，并标明方向棒静止，求棒中的感应电流，并标明方向(2)在在(1)情况中，始终保持棒静止，当情况中，始终保持棒静止，当t=t1秒末时需加在垂直棒上的秒末时需加在垂直棒上的水平拉力为多大？水平拉力为多大？decafb 若从若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以

8、恒定时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感强度应怎样随时间变化？感强度应怎样随时间变化？（B与与t的关系式）的关系式）解：（解：（1）由法拉第电磁感应定律）由法拉第电磁感应定律kLtBStE2rkLrEI:2由欧姆定律由楞次定律判断：由楞次定律判断：ab中电流向上中电流向上（2）t=t1时：时：B=B0+kt1安培力：安培力：F安安=BIL rkL)ktBFF310（外加力：安vtLLBBvtLBLLB020）（要不产生电流，应使总磁通量不变，则有：要不产生电流，应使总磁通量不变，则有：课堂

9、小结课堂小结是瞬时值割状态下的具体化在导线切是法拉第电磁感应定律内的平均电动势实质上算的是、,BLVE ,ttNE12、法拉第电磁感应定律的综合应用联系知识、法拉第电磁感应定律的综合应用联系知识（1）闭合电路欧姆定律）闭合电路欧姆定律（2）安培力计算）安培力计算（3）力的平衡，牛顿运动定律及功能关系等）力的平衡，牛顿运动定律及功能关系等课堂练习课堂练习 如图如图2所示，所示，U型线框型线框abcd处于匀强磁场中，磁场的处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为磁感应强度为 B，方向垂直于纸面向内，长度为，方向垂直于纸面向内，长度为L的的直导线直导线MN中间串有一个电压表接在中间串有一个电压表接在ab与

10、与cd上，且与上，且与ab垂直，它们之间的接触是完全光滑的，现令垂直，它们之间的接触是完全光滑的，现令MN以以速度速度v0向右匀速运动，用向右匀速运动，用U 表示表示MN间的电势差，间的电势差，q表表示电容器所带电量，示电容器所带电量，C表示电容器电容表示电容器电容,F表示对表示对MN的的拉力，则：拉力，则：A U=BL v0 F=B2L2 v0/R.B U=BL v0 F=0 C U=q/C F=B2L2 v0/R.D U=0 F=0B NMabdcVRF课堂练习2、如图、如图3(a)所示的螺线管，匝数所示的螺线管，匝数n1500匝，匝，横截面积横截面积s=20 cm2，电阻，电阻r1.5

11、,与螺与螺线管串联的外电阻线管串联的外电阻 R 13.5,R2=25,方方向向左向向左,穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度安图度安图3(b)所示规律变化。求：所示规律变化。求：(1)电阻电阻R2的电功率。的电功率。(2)a、b亮点的电势（设亮点的电势（设 c 点电势为零）点电势为零）21642B/Tt/s0(1)1w(2)-0.7v,5v作业：1、优化方案321页12、14题 2、预习自感现象谢谢谢谢 例题练讲例题练讲例三：如图，倾角例三：如图，倾角=300，宽度，宽度L=1m的足够长的的足够长的U型平行型平行光滑金属导轨，固定在光滑金属导轨，固定在B=1T，与导轨

12、平面垂直的匀强磁，与导轨平面垂直的匀强磁场中，用平行于导轨、功率恒为场中，用平行于导轨、功率恒为6W的牵引力的牵引力F牵引一根牵引一根m=0.2kg,R=1的金属棒的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动，由静止开始沿导轨向上移动（ab始终与导轨接触良好且垂直），当始终与导轨接触良好且垂直），当ab棒移动时，获棒移动时，获得稳定速度，在此过程中，金属棒产生的热量为（不计导得稳定速度，在此过程中，金属棒产生的热量为（不计导轨电阻及一切摩擦，轨电阻及一切摩擦，g=10m/s2),求：求：（1）ab棒的稳定速度？棒的稳定速度？（2）ab棒从静止开始达到棒从静止开始达到 稳定速度所需时间？稳定速度所需时间？FabB解：(1)ab棒具有稳定速度时，受力平衡1.5st0mv21Q-S mgsin-Ptt(2)s/2mvRvLBmgsinvP)3.(.vPF:)2.(RvLBLREBBILF1.FmgsinF22222代入数据得：由动能定理：间为设从静止到稳定所需时解得：由以上三式得：牵引力）（安安mgF安NF精品课件精品课件！精品课件精品课件！课堂练习3 如图1所示，半径不等的圆环相内切，将两圆环从切点断开，并分别接在一起，将金属环置于图示匀强磁场中，当磁感应强度增大时：A内环有顺时针方向的感应电流B内环有逆时针方向的感应电流C外环有顺时针方向的感应电流D外环有逆时针方向的感应电流 A D