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(共23張PPT)
法拉第電磁感應(yīng)定律
既然閉合電路中有感應(yīng)電流，這個(gè)電路中就一定有電動(dòng)勢。
甲
N
S
G
乙
產(chǎn)生電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源
問題3：試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同
穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的大小跟哪些因素有關(guān)？
問題
請你猜想一下
6.磁通量的變化率
1.磁場強(qiáng)弱
2.運(yùn)動(dòng)速度
3.線圈匝數(shù)
4.磁場方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向
5.磁通量大小
猜想感應(yīng)電流的大小跟這些因素有關(guān)
實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，線圈的兩端與電壓表相連。將強(qiáng)磁體從長玻璃管上端由靜止下落，穿過線圈。分別使線圈距離上管口20cm、30cm、40cm和50cm,記錄電壓表的示數(shù)以及發(fā)生的現(xiàn)象。
分別改變線圈的匝數(shù)、磁體的強(qiáng)度，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，得出定性的結(jié)論。
1. 內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率 ΔΦ/Δ t 成正比。
一、電磁感應(yīng)定律：
當(dāng)電動(dòng)勢單位為V,磁通量單位為Wb，時(shí)間單位為s時(shí)，K的取值為1.
當(dāng)線圈為n匝時(shí)
(2)磁通量的變化率對應(yīng)Φ t圖線上某點(diǎn)切線的斜率．
o
Φ
t
2.法拉第電磁感應(yīng)定律的理解
(1)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小由線圈的匝數(shù)和穿過線圈的磁通量的變化率共同決定，而與磁通量Φ的大小、變化量ΔΦ的大小沒有必然聯(lián)系．
問題1：磁通量大,磁通量變化一定大嗎
問題2：磁通量變化大,磁通量的變化率一定大嗎
(可以類比速度、速度的變化和加速度.)
磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化無直接關(guān)系:磁通量大(小,零)，磁通量的變化率不一定大(小,零);磁通量的變化大(小)，磁通量的變化率不一定大(小).
思考與討論

物理意義
與電磁感應(yīng)關(guān)系
磁通量Ф（狀態(tài)量）
穿過回路的磁感線的條數(shù)多少
無直接關(guān)系
磁通量變化△Ф（過程量）
穿過回路的磁通量變化了多少
產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的條件
磁通量變化率
ΔΦ/Δt
穿過回路的磁通量變化的快慢

決定感應(yīng)電動(dòng)勢的大小
理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意義
(1)磁通量的變化是由面積變化引起時(shí)，ΔΦ＝B·ΔS，則
(2)磁通量的變化是由磁場變化引起時(shí)，ΔΦ＝ΔB·S，則
(3)磁通量的變化是由面積和磁場變化共同引起時(shí)，
則根據(jù)定義求，ΔΦ＝Φ末－Φ初
應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況
例題1：有一個(gè)50匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動(dòng)勢。
例題2：一個(gè)100匝的線圈，在0.5s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢。
二、導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢
1、導(dǎo)體垂直切磁感線.
動(dòng)生電動(dòng)勢：由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢。
2.導(dǎo)體斜切磁感線
（θ為v與B夾角）
若v//B：E=0（無切割）
L
v
B
公式BLv中的L指的是切割磁感線的有效長度。在上圖中E=BLv，L是圓弧切割磁感線的有效長度。
L應(yīng)指切割磁感線的有效長度
練：求下面圖示情況下，a、b、c三段導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢各為多大？
練2：如圖,一個(gè)水平放置的導(dǎo)體框架,寬度L=1.50m,接有電阻R=0.20Ω,設(shè)勻強(qiáng)磁場和框架平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T,方向如圖.今有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上,并能無摩擦地沿框滑動(dòng),框架及導(dǎo)體ab電阻均不計(jì),當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)，試求：
(1)導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小
(2)回路上感應(yīng)電流的大小
E=BLv=0.80V
導(dǎo)體棒在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，長為L的導(dǎo)體棒OA以端點(diǎn)為軸，在勻強(qiáng)磁場中垂直于磁感線方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢
ω
A
O
A'
3.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線
1、關(guān)于電磁感應(yīng)，下述說法中正確的是( )
A、穿過線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動(dòng)勢越大
B、穿過線圈的磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢一定為零
C、穿過線圈的磁通量的變化越大,感應(yīng)電動(dòng)勢越大
D、穿過線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動(dòng)勢越大
D
注意:感應(yīng)電動(dòng)勢E與Φ、△Φ、 △Φ/△t的關(guān)系
課堂練習(xí)
Φ/10-2Wb
t/s
A
B
D
0
1
2
0.1
2、單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則：( )
A、線圈中0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢最大 B、線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為零 C、線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢最大 D、線圈中0到D時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢為0.4V
ABD
斜率表示Φ的變化率
3、在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,有一矩形線框,邊長ab=L1,bc=L2線框繞中心軸00'以角速度ω由圖示位置逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。求:
(1)線圈轉(zhuǎn)過1/4周的過程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢
(2)線圈轉(zhuǎn)過1/2周的過程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢
B
0
0'
a
ω
d
c
b
4、如圖,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,它們的電阻不計(jì),在M和P之間接有R=3.0Ω的定值電阻,導(dǎo)體棒長ab=0.5m,其電阻為r=1.0Ω,與導(dǎo)軌接觸良好.整個(gè)裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,B=0.4T.現(xiàn)使ab以v=10m／s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng).
(1)ab中的電流多大 ab兩點(diǎn)間的電壓多大
(2)維持ab做勻速運(yùn)動(dòng)的外力多大
(3)ab向右運(yùn)動(dòng)1m的過程中, 外力做的功是多少 電路中產(chǎn)生的熱量是多少
R
B
r
P
M
N
a
Q
b
v
WF=0.1J
I=0.5A
F=0.1N
Q=0.1J
U=1.5V
5、如圖,有一勻強(qiáng)磁場B=1.0×10-3T，在垂直磁場的平面內(nèi),有一金屬棒AO,繞平行于磁場的O軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),已知棒長L=0.20m，角速度ω=20rad/s，求：棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢有多大？

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