电磁感应定律(感生电动势)

1、第四章第四章 电磁感应电磁感应第四节法拉第电磁感应定律第四节法拉第电磁感应定律1（1 1）闭合电路）闭合电路利用磁场产生电流的现象利用磁场产生电流的现象问题问题1 1：什么叫电磁感应现象？：什么叫电磁感应现象？问题问题2 2：产生感应电流的条件是什么？：产生感应电流的条件是什么？（2 2）磁通量变化）磁通量变化思考思考: :试从本质上比较甲、乙两电路的异同试从本质上比较甲、乙两电路的异同 既然闭合电路中既然闭合电路中有感应电流有感应电流，这个电路中，这个电路中就就一定有电动势一定有电动势。甲甲NSG乙乙产生电动势的产生电动势的那部分导体就那部分导体就相当于电源相当于电源定义定义: : 在电磁感

2、应现象中产生的电动势称为在电磁感应现象中产生的电动势称为感感应电动势应电动势（E E） 闭合电路中闭合电路中有感应电流有感应电流，这个电路中就，这个电路中就一定有感应电动势一定有感应电动势。几点说明：几点说明：不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势，生变化，电路中就产生感应电动势，产生感应电产生感应电动势是电磁感应现象的本质。动势是电磁感应现象的本质。磁通量是否变化是电磁感应的根本原因磁通量是否变化是电磁感应的根本原因。若磁。若磁通量变化了，电路中就会产生感应电动势，再若通量变化了，电路中就会产生感应电动势，再若电路又是闭

3、合的，电路中将会有感应电流。电路又是闭合的，电路中将会有感应电流。一、感应电动势一、感应电动势二、法拉第电磁感应定律二、法拉第电磁感应定律电路中电路中感应电动势感应电动势的的大小大小，跟穿过这一，跟穿过这一电路的电路的磁通量磁通量的的变化率变化率成成正比正比。 内容内容: :tEtnE注意：注意：公式中公式中应取绝对值，不涉及正负，应取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。感应电流的方向另行判断。公式公式: :n n为线圈的匝数为线圈的匝数问题问题1 1：磁通量大磁通量大, ,磁通量变化一定大吗磁通量变化一定大吗? ?问题问题2 2：磁通量变化大磁通量变化大, ,磁通量的变化率一定大吗磁

4、通量的变化率一定大吗? ?（可以类比速度、速度的变化和加速度。）（可以类比速度、速度的变化和加速度。） 磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化不同。磁通量为零，磁通量的变化率不一化不同。磁通量为零，磁通量的变化率不一定为零定为零; ;磁通量的变化大，磁通量的变化率也磁通量的变化大，磁通量的变化率也不一定大。不一定大。思考与讨论思考与讨论v1 1关于感应电动势，下列说法中正关于感应电动势，下列说法中正确的是确的是( () )vA A电源电动势就是感应电动势电源电动势就是感应电动势vB B产生感应电动势的那部分导体相产生感应电动势的那部分导体相当于电源当于电源vC

5、C在电磁感应现象中没有感应电流在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势就一定没有感应电动势vD D电路中有电流就一定有感应电动电路中有电流就一定有感应电动势势2 2下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A A线圈中磁通量变化越大，线圈中线圈中磁通量变化越大，线圈中 产生的感应电动势一定越大产生的感应电动势一定越大B B线圈中磁通量越大，线圈中产生线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大的感应电动势一定越大C C线圈处在磁场越强的位置，线圈线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大中产生的感应电动势一定越大D D线圈中磁通量变化得越快，线圈线圈中磁通量变化得越快

6、，线圈中产生的感应电动势越大中产生的感应电动势越大3 3如图所示，闭合开关如图所示，闭合开关S S，将条形磁铁插，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用入闭合线圈，第一次用0.2s0.2s，第二次用，第二次用0.4s0.4s，并且两次的起始和终止位置相同，并且两次的起始和终止位置相同，则则( () )A A第一次磁通量变化较快第一次磁通量变化较快B B第一次第一次G G的最大偏角较大的最大偏角较大C C第二次第二次G G的最大偏角较大的最大偏角较大D D若断开若断开S S，G G均不偏转，均不偏转， 故均无感应电动势故均无感应电动势v4 4穿过一个单匝线圈的磁通量始终穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持

7、每秒钟均匀地减少保持每秒钟均匀地减少2Wb2Wb，则，则( () )vA A线圈中感应电动势每秒钟增加线圈中感应电动势每秒钟增加2V2VvB B线圈中感应电动势每秒钟减少线圈中感应电动势每秒钟减少2V2VvC C线圈中无感应电动势线圈中无感应电动势vD D线圈中感应电动势保持不变线圈中感应电动势保持不变1 1、有一个、有一个5050匝的线圈，如果穿过它的磁匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为通量的变化率为0.5Wb/s0.5Wb/s，求感应电动势。，求感应电动势。 2 2、一个、一个100100匝的线圈，在匝的线圈，在0.5s0.5s内穿过它的内穿过它的磁通量从磁通量从0.01Wb0.01W

8、b增加到增加到0.09Wb0.09Wb。求线圈中。求线圈中的感应电动势。的感应电动势。3 3、一个匝数为、一个匝数为100100、面积为、面积为10cm10cm2 2的线圈的线圈垂直磁场放置，在垂直磁场放置，在0.5s0.5s内穿过它的磁场从内穿过它的磁场从1T1T增加到增加到9T9T。求线圈中的感应电动势。求线圈中的感应电动势。25V25V16V16V1.6V1.6V课堂练习课堂练习4 4、如下图所示，半径为、如下图所示，半径为r r的金属环绕通过某直的金属环绕通过某直径的轴径的轴OOOO 以角速度以角速度作匀速转动，匀强磁场作匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为的磁感应强度为B B，从金属环面

9、与磁场方向重，从金属环面与磁场方向重合时开始计时，则在金属环转过合时开始计时，则在金属环转过9090角的过程角的过程中，环中产生的电动势的平均值是多大？中，环中产生的电动势的平均值是多大？ o oooB B课堂练习课堂练习22rBE5 5、在磁感应强度为、在磁感应强度为B B的匀强磁场中的匀强磁场中, ,有一个匝数有一个匝数为为n n的矩形线圈的矩形线圈, ,边长边长ab=Lab=L1 1,bc=L,bc=L2 2线圈绕中心轴线圈绕中心轴OOOO以角速度以角速度由图示位置逆时针方向转动。求由图示位置逆时针方向转动。求: :(1)(1)线圈转过线圈转过1/41/4周的过程中的平均感应电动势周的过

10、程中的平均感应电动势(2)(2)线圈转过线圈转过1/21/2周的过程中的平均感应电动势周的过程中的平均感应电动势课堂练习课堂练习212LnBLE 212LnBLE BdOOabc 一个一个200200匝、面积为匝、面积为20cm20cm2 2的线圈，的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成面成3030角，若磁感应强度在角，若磁感应强度在0.05s0.05s内由内由0.1T0.1T增加到增加到0.5T0.5T，在此过程中，在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是穿过线圈的磁通量的变化量是_Wb_Wb；磁通量的平均变化率；磁通量的平均变化率是是_Wb/s_Wb/s；线圈

11、中感应电动；线圈中感应电动势的大小是势的大小是_V._V. 穿过单匝闭合线圈的磁通量随时间穿过单匝闭合线圈的磁通量随时间变化的变化的t t图象如图图象如图1515所示，由图所示，由图知知0 05s5s线圈中感应电动势大小为线圈中感应电动势大小为_V_V，5s5s10s10s线圈中感应电线圈中感应电动势大小为动势大小为_V,10s_V,10s15s15s线线圈中感应电动势大小为圈中感应电动势大小为_V._V./10- -2Wbt/sA B D0120.16、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图