第2节感应电动势与电磁感应定律VIP免费

感应电动势与电磁感应定律泉港第一中学肖杰一、感应电动势（E）产生电动势的那部分导体相当于电源在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势（E）一、感应电动势（E）1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势2、感应电动势与感应电流：只要磁通量变化,电路中就产生感应电动势若电路又闭合,电路中就有感应电流.磁通量变化是电磁感应的根本原因产生感应电动势是电磁感应现象的本质二、法拉第电磁感应定律1.内容: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。tΦEtΦKE(K是一个常数，国际单位制K=1)表达式：tΦE2、数学表达式当有n匝线圈时，可将其视为n个电源串联,其感应电动势为：tΦnE(n为线圈的匝数)说明：1、此公式是法拉第电磁感应定律的一般表达式2、公式中ΔΦ应取绝对值，不涉及正负思考与讨论问题1：磁通量大,磁通量变化一定大吗?问题2：磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗?tΦnE理解:Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的意义物理意义与电磁感应关系磁通量Φ穿过回路的磁感线的条数多少无直接关系磁通量变化ΔΦ穿过回路的磁通量变化了多少产生感应电动势的条件磁通量变化率ΔΦ/Δt穿过回路的磁通量变化的快慢决定感应电动势的大小例与练1一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置,在0.5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。1.6V例与练2单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积磁通量随时间变化的规律如图所示，则：()A、线圈中t4时刻感应电动势最大B、线圈中t2时刻感应电动势为零C、线圈中t3时刻感应电动势最大D、线圈中0到t4时间内平均感应电动势为0斜率表示Φ的变化率BCDΦt0t1t2t3t4例与练3在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴00’以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。求:(1)线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势(2)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势212LBLEabcd三、导体切割磁感线时的感应电动势如图所示闭合线框一部分导体ab长L,处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势回路在时间t内增大的面积为：产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化为：ΔΦ=BΔS=BLvΔttΦEttBLvBLvΔS=LvΔtab××××××××××××××××××××××××Gabv三、导体切割磁感线时的感应电动势若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线)θvBV1V2sin1BLvBLvEθ为v与B夹角注意：2、导线的长度L应为有效长度1、导线运动方向和磁感线平行时,E=0Lv3、速度v为平均值(瞬时值),E就为平均值(瞬时值)例与练4如图，匀强磁场的磁感应强度为B，长为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与L成θ角，求金属棒ab产生的感应电动势。abθvE=BLVsinθ例与练5在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个匝数为n的矩形线圈,边长ab=L1,bc=L2线圈绕中心轴OO‘以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。求:(1)转过1/4周时ab边产生的瞬时感应电动势(2)转过1/2周时ab边产生的瞬时感应电动势(3)角度转过θ时ab边产生的瞬时感应电动势2sinsin21LnBLBLvE思考:转动1周的过程中ab边产生的感应电动势哪个时刻最大?哪个时刻最小?abcd问题：公式①tnEBLvE与公式②的区别和联系？1、区别：(1)①求出的是平均感应电动势,E和某段时间或某个过程对应②求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻或某个位置对应.(2)①求出的是整个回路的感应电动势；②求出的是某部分导体的电动势。回路中感应电动势为零时，回路中某段导体的感应电动势不一定为零。2、联系：(1)公式①中的时间趋近于0时，则E为瞬时感应电动势(2)公式②中v若代表平均速度，则E为平均感应电动势。公式①和公式②是统一的，是一般与特殊的关系E=BLV①②