92法拉第电磁感应定律-自感和涡流解析课件.ppt
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1、运动的合成和分解的应用运动的合成和分解的应用1.小船渡河小船渡河鄂尔多斯一中物理组:赵春光鄂尔多斯一中物理组:赵春光第九章第九章 电磁感应电磁感应遵守闭合电路欧姆定律,遵守闭合电路欧姆定律,即:即:在在电磁感应现象电磁感应现象中产生的电动势。中产生的电动势。无论电路是否闭合,只要穿过电路的无论电路是否闭合,只要穿过电路的磁磁通量通量发生变化,电路中就一定有感应电动势。发生变化,电路中就一定有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体就相当于产生感应电动势的那部分导体就相当于电源电源。导体的电阻相当于导体的电阻相当于电源内阻电源内阻,其中其中电流方电流方向由低电势指向高电势向由低电势指向高电势。EI
2、RrB减小减小B减小减小+-考点一:考点一:感应电动势感应电动势1.概念:概念:2.条件:条件:3.方向:方向:4.与感应电流的关系:与感应电流的关系:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的电路的磁通量变化率磁通量变化率成正比。成正比。2.公式:公式:(n为线圈的匝数为线圈的匝数)特别提醒:特别提醒:感应电动势的大小由穿过电路的磁感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率通量的变化率 和线圈的匝数和线圈的匝数n共同决定,而共同决定,而与磁通量与磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化量的大小没有必的大小没有必然联系。然联系。tEnt 用公式用公式 求感应电动势求
3、感应电动势时,时,S为线圈在磁场范围内的为线圈在磁场范围内的有效面积有效面积。BEnSt 通过通过回路截面的电荷量回路截面的电荷量q仅与仅与n、和回路电阻和回路电阻R有关,有关,与时间长短无关。与时间长短无关。_nnqItttRR 考点二:考点二:法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律1.内容:内容:考点二:考点二:法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律练练1.穿过闭合回路的磁通量穿过闭合回路的磁通量随时间随时间t变化的图象变化的图象分别如下图所示下列关于回路中产生的分别如下图所示下列关于回路中产生的感应电动势的论述中正确的是感应电动势的论述中正确的是()A图中,回路产生的感应电动势恒定不变图中,
4、回路产生的感应电动势恒定不变B图中,回路产生的感应电动势一直在变大图中,回路产生的感应电动势一直在变大C图中,回路在图中,回路在0t1时间内产生的感应电动时间内产生的感应电动势小于在势小于在t1t2时间内产生的感应电动势时间内产生的感应电动势D图中,回路产生的感应电动势先变小再变图中,回路产生的感应电动势先变小再变大大D练练2.如下图所示,三个相同的金属圆环内如下图所示,三个相同的金属圆环内存在不同的有界匀强磁场,虚线表示环的存在不同的有界匀强磁场,虚线表示环的某条直径已知所有磁场的磁感应强度随某条直径已知所有磁场的磁感应强度随时间变化的关系都满足时间变化的关系都满足Bkt,方向如图所,方向如
5、图所示测得示测得A环中感应电流强度为环中感应电流强度为I,则,则B环环和和C环内感应电流强度分别为环内感应电流强度分别为()AIBI,IC0 BIBI,IC2ICIB2I,IC2I DIB2I,IC0D练练3.如图所示是高频焊接原理示意图。线圈中通如图所示是高频焊接原理示意图。线圈中通以高频变化的电流时,待焊接的金属工件中就产以高频变化的电流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,感应电流通过焊缝产生大量热量,生感应电流,感应电流通过焊缝产生大量热量,将金属熔化,把工件焊接在一起,而工件其他部将金属熔化,把工件焊接在一起,而工件其他部分发热很少。以下说法正确的是分发热很少。以下说法正确的是()A
6、电流变化的频率越高,电流变化的频率越高,焊缝处的温度升高得越快焊缝处的温度升高得越快B电流变化的频率越低,电流变化的频率越低,焊缝处的温度升高得越快焊缝处的温度升高得越快C工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小处的电阻小D工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大处的电阻大AD练练4.一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中,如图所示,线圈平面与磁场方向在匀强磁场中,如图所示,线圈平面与磁场方向成成60角,磁感应强度随时间均匀变化,用下列角,磁感应强度随时
7、间均匀变化,用下列哪种方法可使感应电流增加一倍哪种方法可使感应电流增加一倍()A把线圈匝数增加一倍把线圈匝数增加一倍B把线圈面积增加一倍把线圈面积增加一倍C把线圈半径增加一倍把线圈半径增加一倍D改变线圈与磁场方向的夹角改变线圈与磁场方向的夹角解析:设导线的电阻率为解析:设导线的电阻率为,横截面积为,横截面积为S0,线圈的半,线圈的半径为径为r,则,则:200sinsin22Bnn rS rEBttInrRRtSC练练5.(09年全国卷年全国卷)如图,匀强磁场的磁)如图,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率间的变化率B/t=k,k为负的常
8、量。用为负的常量。用电阻率为电阻率为、横截面积为、横截面积为S的硬导线做成一的硬导线做成一边长为边长为 l 的方框。将方框固定于纸面内,的方框。将方框固定于纸面内,其右半部位于磁场区域中求:其右半部位于磁场区域中求:导线中感应电流的大小;导线中感应电流的大小;磁场对方框作用力的大磁场对方框作用力的大小随时间的变化率。小随时间的变化率。(2)导线框所受磁场力的大小为导线框所受磁场力的大小为F=BIl,它随时间,它随时间的变化率为的变化率为:2 288FBklSk l SIll ktt 解析:解析:(1)(1)线框中产生的感应电动势:线框中产生的感应电动势:212BESl ktt4lRS8EklS
9、IR运动方向和磁感线方向垂直:运动方向和磁感线方向垂直:EBlv.2.导体切割磁感线产生的感应电动势导体切割磁感线产生的感应电动势运动方向和磁感线不垂直运动方向和磁感线不垂直EBlvsin;为导线运动方向跟为导线运动方向跟磁感线磁感线方向的夹角方向的夹角本公式是在一定条件下得出的,除了磁场是匀本公式是在一定条件下得出的,除了磁场是匀强磁场外,还需强磁场外,还需B、l、v三者相互垂直实际问题三者相互垂直实际问题中当它们不相互垂直时,应取垂直的分量进行计中当它们不相互垂直时,应取垂直的分量进行计算。算。应用公式应用公式 E=Blv 时应注意:时应注意:考点二:考点二:法拉第电磁感应定律法拉第电磁感
10、应定律公式中的公式中的l为有效切割长度。为有效切割长度。如图,棒的有效长度为如图,棒的有效长度为ab的弦长的弦长考点二:考点二:法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律导体平动切割磁感线时,若导体平动切割磁感线时,若v为平均速度,则为平均速度,则E为平均感应电动势;若为平均感应电动势;若v为瞬时速度,则为瞬时速度,则E为相应为相应的瞬时感应电动势。的瞬时感应电动势。EBlv中的速度中的速度v是相对于磁场的速度,若磁是相对于磁场的速度,若磁场也运动时,应注意速度间的相对关系。场也运动时,应注意速度间的相对关系。甲:甲:lcdsin(容易错认为容易错认为labsin)。vvvvabcd丙丙考点二:考点
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