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=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