【金牌学案】年高中物理 第四章 4 法拉第电磁感应定律课件 新人教选修32

4法拉第电磁感应定律知识点1感应电动势

1．感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势，而产生感应电动势的那部分导体相当于电源． 2．产生的条件：不论电路闭合与否，只要穿过它的磁通量发生变化，就会产生感应电动势；如果电路闭合，电路中就有感应电流．磁通量Φ磁通量变化量ΔΦ磁通量变化率物理意义表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少表示在某一过程中穿过某一面积磁通量变化的多少表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢大小计算Φ＝BS⊥

，S⊥为与B垂直的面积ΔΦ＝Φ2－Φ1，ΔΦ＝BΔS或ΔΦ＝SΔB注意若某个面有方向相反的磁场穿过，则不能直接用Φ＝BS⊥

，应考虑相反方向的磁通量相互抵消以后所剩余的磁通量开始和转过180°时平面都与磁场垂直，穿过平面的磁通量是不同的，一正一负，ΔΦ＝2BS，而不是零既不表示磁通量的大小，也不表示变化的多少，在Φ－t图象中用图线的斜率表示知识点2法拉第电磁感应定律知识点3导体切割磁感线的感应电动势

1．一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时产生感应电动势的计算公式 (1)E＝BLv(B⊥L、v⊥L、v⊥B)． (2)E＝BLvsinθ(不满足两两互相垂直，比如：B⊥L、v⊥L、v与B有夹角θ)． (3)如果BLv中任意两个量平行，则导体在磁场中运动时不切割磁感线，E＝0. 2．反电动势：通电导体在磁场力的作用下运动时切割磁感线产生的感应电动势，削弱电源电动势作用，叫做反电动势．电源电动势正是克服这个电动势，使得导体运动，将电能转化为其他形式的能．E＝BLvsinθ区别求的是Δt时间内的平均感应电动势，E与某段时间或某个过程相对应求的是瞬时感应电动势，E与某个时刻或某个位置相对应求的是整个回路的感应电动势．整个回路的感应电动势为零时，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零求的是回路中一部分导体切割磁感线时产生的感应电动势由于是整个回路的感应电动势，因此电源部分不容易确定由于是一部分导体切割磁感线的运动产生的，该部分就相当于电源联系公式E＝n和E＝BLvsinθ是统一的，当Δt→0时，E为瞬时感应电动势，而公式E＝BLvsinθ中的v若代入平均值，则求出的E为平均感应电动势

【例1】如图4－4－1所示，有一夹角为θ的金属角架，角架所围区域内存在匀强磁场中，磁场的磁感强度为B，方向与角架所在平面垂直，一段直导线ab，从角顶c贴着角架以速度v向右匀速运动，求：图4－4－1

(1)t时刻角架的瞬时感应电动势； (2)t时间内角架的平均感应电动势．

解：(1)导线ab从顶点c向右匀速运动，切割磁感线的有效长度de随时间变化，设经时间t，ab运动到de的位置，则

de＝cetanθ＝vttanθ t时刻的瞬时感应电动势为E＝BLv＝Bv2ttanθ. (2)t时间内平均感应电动势为

1．(双选)如图4－4－2所示，长为L的直导线ab放在相互平行的金属导轨上，导轨宽为d，导线ab运动的速度为v，方向垂直于磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面)BD向外，ab与导轨的夹角为θ，则回路中的电动势为( 图4－4－2A．BLvB．BLvsinθC．BdvsinθD．Bdv的应应用用题型型1公式式E＝nΔΦΔt【例例2】如图图4－4－－3甲甲所所示示，，圆圆形形线线圈圈M的匝匝数数为为50匝，，它它的的两两个个端端点点a、b与理理想想电电压压表表相相连连，，线线圈圈中中磁磁场场方方向向如如图，，线线圈圈中中磁磁通通量低与电压压表读数数为()图4－4－3A．Φa>Φb，20VC．Φa<Φb，20VB．Φa>Φb，10VD．Φa<Φb，10V解析：由题意可可知，线线圈M的磁场的的磁通量量随时间间均匀增加，则E＝nΔΦΔt＝50×－28×100.4V＝10V．由楞次定律律可知，，此时感应电电流的磁磁场与原原磁场反反向，由由右手螺螺旋定则则可以看看出，此时a点的电势势较高．．答案：B2．如图图4－－4－4所示示，半径径为r的金属环环绕通过过某直径径的轴OO′，以角角速度ω做匀速转转动，匀匀强磁场场的磁感感应强度度为B，从金属环环面与磁磁场方向向重合时时开始计计时，则则在金属属环转过过30°角的过程程中圆环环产生的电电动势的的平均值值是多大大？图4－－4－4题型2公式E＝BLvsinθ的应用【例3】如图4－4－5所示示把线框框abcd从磁感应应强度为为B的匀强磁磁场中匀匀速拉出出，速度度方向与与ab边垂直向左左，速度度的大小小为v，线圈的的边长为为L，每边的电电阻为R，问线圈圈在运动动过程中中(线框框abcd都没有离离开磁场场)，ab两点的电电势差为为多少；电路路中的电电流为多多少？解：当线框abcd整个在磁磁场的时时候，穿穿过线圈圈的磁通通量不变，无感感应电流流，而Uab＝E＝BLv.图4－－4－53．把总总电阻为为2R的均匀电电阻丝焊焊接成一一半径为为a的圆环，，水平固定定在竖直直向下，，磁感应应强度为为B的匀强磁磁场中，，如图4－4－－6所所示，一一长度为为2a，电阻等等于R，粗细均均匀的金金属棒MN放在圆环环上，它它与圆环环始终保保持良好好的接触触．当金金属棒以以恒定速度度v向右移动动经过环环心O时，求：：图4－－4－6(1)流流过棒的的电流的的大小、、方向及及棒两端端的电压压UM