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文档简介
电磁感应定律应用电磁感应定律应用复习提问:
1:要使闭合电路中有电流必须具备什么条件?这个电路中必须有电源,因为电流是由电源的电动势引起的2:如果电路不是闭合的,电路中没有电流,电源的电动势是否还存在呢?
动势反映了电源提供电能本领的物理量,电路不闭合电源电动势依然存在。复习提问:这个电路中必须有电源,因为电流是由电源的电动势引起
在电磁感应现象里,既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势,产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.例:找出下图中相当于电源的那部分导体感应电动势:在电磁感应影响感应电动势大小的因素结论:感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变快慢有关。设时刻
时穿过闭合电路的磁通量为
,设时刻
时穿过闭合电路的磁通量为
,则在时间
内磁通量的变化量为
,则感应电动势为:当E单位为V,φ单位为Wb,t单位为s时,K=1。法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.(单匝线圈)(单匝线圈)影响感应电动势大小的因素结论:感应电动势的大小跟穿过闭合电路例:求图中导体棒ef产生的感应电动势:即:导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时,导体里产生的感应电动势的大小,跟磁感强度、导体的长度、导体运动的速度成正比.例:求图中导体棒ef产生的感应电动势:即:导体在匀强磁场中做例1:如下图所示,长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动,磁场的磁感应强度为B,求杆OA两端的电势差.
例1:如下图所示,长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场例2:如下图所示,半径为r的金属环绕通过某直径的轴,以角速度ω作匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,从金属环面与磁场方向重合时开始计时,则在金属环转过30°角的过程中,环中产生的电动势的平均值是多大?
解:当金属环面与磁感线平行时,穿过环的磁通量
.当环转过对30°时,环平面在垂直磁感线方向的投影
,穿过环的磁通量
.所以,在环转过30°的过程中,环中平均感应电动势
例2:如下图所示,半径为r的金属环绕通过某直径的轴例3如图1所示把线框abcd从磁感应强度为
的匀强磁场中匀速拉出,速度方向与ab边垂直向右,速度的大小为
,线圈的边长为
,每边的电阻为
,问,线圈在运动过程中,ab两点的电势差为多少?
解:当线框abcd
整个在磁场的时候,穿过线圈的磁通量不变,无感应电流,ab和cd两边切割磁感线,等效电路图如图2所示:当cd边离开磁场,ab边切割磁感线,ad,bc,cd边的电阻属于外阻,等效电路图如图3所示:例3如图1所示把线框abcd从磁感应强度为
的例4、导体棒总长为L,处在磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场中,如右图,在其中点C弯折,使bc与ac成60º角,则当ab在水平面内沿垂直于ac的方向以速度V向上匀速平动时,求导线ab两端的感应电动势大小【3LVB/4】
例4、导体棒总长为L,处在磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀例5、矩形线圈abcd,ab=l1,bc=l2,垂直处于有界的匀强磁场中,磁感强度为B,将线圈V以匀速拉出磁场区域,线圈的电阻为R,求×××××××××1.感应电流大小和方向2.拉力的大小3.拉力做的功4.拉力的功率5.通过导体横截面电量abcdV例5、矩形线圈abcd,ab=l1,bc=l2,××例6、如图,光滑竖直框架电阻不计,匀强磁场垂直其平面向里,磁感应强度为B,杆ab与框架接触良好,质量为m长为L电阻为R,令其由静止开始下落。(1)杆最后将达到一个稳定的速度,说明为什么有这样一个速度,(2)计算达到稳定的速度后电流的大小方向以及该速度大小。(3)计算说明达到收尾速度抈杆的重力势能转化了杆的内能。(1)V=mgR/L2B2
(2)I=mg/LB(3)从焦尔定律出发证明例6、如图,光滑竖直框架电阻不计,匀强磁场垂直其平面向里,磁(2)导线在匀强磁场中以ω绕导线的一端切割磁感线:E=BL2ω/2(3)自感电动势:自感现象是由于导体中电流变化而引起的电磁感应现象.
E自=n/t=LI/tL—自感系数,(1H=103mH=106H)L由线圈决定。(长度、面积、单位长度的匝数、铁芯)(2)导线在匀强磁场中以ω绕导线的一端切割磁感线:E=BL2
例8、用均匀导线做成的正方形线框每边长为0.2m,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以每秒10T的变化率增强时,线框中点a、b两点电势差Uab是多少?【Uab=-U=-0.1V】
小结:涉及电势差、电势大小时,画好等效电源,弄清内外压关系是很关键的。例8、用均匀导线做成的正方形线框【Uab=-U=-0.1V高中物理新课标版人教版选修3-2课件:(选修3-2)43电磁感应定律的应用电磁感应定律应用电磁感应定律应用复习提问:
1:要使闭合电路中有电流必须具备什么条件?这个电路中必须有电源,因为电流是由电源的电动势引起的2:如果电路不是闭合的,电路中没有电流,电源的电动势是否还存在呢?
动势反映了电源提供电能本领的物理量,电路不闭合电源电动势依然存在。复习提问:这个电路中必须有电源,因为电流是由电源的电动势引起
在电磁感应现象里,既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势,产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.例:找出下图中相当于电源的那部分导体感应电动势:在电磁感应影响感应电动势大小的因素结论:感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变快慢有关。设时刻
时穿过闭合电路的磁通量为
,设时刻
时穿过闭合电路的磁通量为
,则在时间
内磁通量的变化量为
,则感应电动势为:当E单位为V,φ单位为Wb,t单位为s时,K=1。法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.(单匝线圈)(单匝线圈)影响感应电动势大小的因素结论:感应电动势的大小跟穿过闭合电路例:求图中导体棒ef产生的感应电动势:即:导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时,导体里产生的感应电动势的大小,跟磁感强度、导体的长度、导体运动的速度成正比.例:求图中导体棒ef产生的感应电动势:即:导体在匀强磁场中做例1:如下图所示,长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动,磁场的磁感应强度为B,求杆OA两端的电势差.
例1:如下图所示,长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场例2:如下图所示,半径为r的金属环绕通过某直径的轴,以角速度ω作匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,从金属环面与磁场方向重合时开始计时,则在金属环转过30°角的过程中,环中产生的电动势的平均值是多大?
解:当金属环面与磁感线平行时,穿过环的磁通量
.当环转过对30°时,环平面在垂直磁感线方向的投影
,穿过环的磁通量
.所以,在环转过30°的过程中,环中平均感应电动势
例2:如下图所示,半径为r的金属环绕通过某直径的轴例3如图1所示把线框abcd从磁感应强度为
的匀强磁场中匀速拉出,速度方向与ab边垂直向右,速度的大小为
,线圈的边长为
,每边的电阻为
,问,线圈在运动过程中,ab两点的电势差为多少?
解:当线框abcd
整个在磁场的时候,穿过线圈的磁通量不变,无感应电流,ab和cd两边切割磁感线,等效电路图如图2所示:当cd边离开磁场,ab边切割磁感线,ad,bc,cd边的电阻属于外阻,等效电路图如图3所示:例3如图1所示把线框abcd从磁感应强度为
的例4、导体棒总长为L,处在磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场中,如右图,在其中点C弯折,使bc与ac成60º角,则当ab在水平面内沿垂直于ac的方向以速度V向上匀速平动时,求导线ab两端的感应电动势大小【3LVB/4】
例4、导体棒总长为L,处在磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀例5、矩形线圈abcd,ab=l1,bc=l2,垂直处于有界的匀强磁场中,磁感强度为B,将线圈V以匀速拉出磁场区域,线圈的电阻为R,求×××××××××1.感应电流大小和方向2.拉力的大小3.拉力做的功4.拉力的功率5.通过导体横截面电量abcdV例5、矩形线圈abcd,ab=l1,bc=l2,××例6、如图,光滑竖直框架电阻不计,匀强磁场垂直其平面向里,磁感应强度为B,杆ab与框架接触良好,质量为m长为L电阻为R,令其由静止开始下落。(1)杆最后将达到一个稳定的速度,说明为什么有这样一个速度,(2)计算达到稳定的速度后电流的大小方向以及该速度大小。(3)计算说明达到收尾速度抈杆的重力势能转化了杆的内能。(1)V=mgR/L2B2
(2)I=mg/LB(3)从焦尔定律出发证明例6、如图,光滑竖直框架电阻不计,匀强磁场垂直其平面向里,磁(2)导线在匀强磁场中以ω绕导线的一端切割磁感线:E=BL2ω/2(3)自感电动势:自感现象是由于导体中电流变化而引起的电磁感应现象.
E自=n/t=LI/tL—自感系数,(1H=103mH=106
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