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导 入 新 课. 什么叫电磁感应现象?产生感应电流的条件是什么? zxxk. 利用磁场产生电流的现象. 产生感应电流的条件是:. ( 1 )闭合电路( 2 )磁通量变化. 产生的感应电流的方向与那些因素 有关?用什么来判断?. 与原磁场的方向和磁通量的变化有关. 用楞次定律来判断. 那电磁感应现象中的电源在哪、电动势又为多少呢?. 第四节 法拉第电磁感应定律. 试 从本质上 比较甲、乙两电路的异同。. 乙. 甲. 相同点 :两电路都是闭合的,有电流.
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导 入 新 课 什么叫电磁感应现象?产生感应电流的条件是什么? zxxk 利用磁场产生电流的现象 产生感应电流的条件是: (1)闭合电路(2)磁通量变化
产生的感应电流的方向与那些因素 有关?用什么来判断? 与原磁场的方向和磁通量的变化有关 用楞次定律来判断 那电磁感应现象中的电源在哪、电动势又为多少呢?
试从本质上比较甲、乙两电路的异同。 乙 甲 相同点:两电路都是闭合的,有电流 不同点:甲中有电池(电源) zxxk 乙中有螺线管(相当于电源) 有电源就有电动势。
感应电动势 (1)在电磁感应现象中产生的电动势称感应电动势 (2)产生感应电动势的那部分导体相当于电源
思考与讨论 感应电动势的大小跟哪些因素有关? 演示实验
知识拓展 磁通量φ磁通量变化ΔΦ磁通量的变化率磁通量:φ表示穿过某一面积的磁感线的条数 磁通量变化:△φ=φ2—φ1 磁通量变化率: 阅读教材,回答如何求感应电动势的大小?
内容 公式 电路中的感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 zxxk (式中物理量都取国际单位) 注意:公式中Δφ应取绝对值,不涉及正负. 感应电动势的方向与感应电流方向相同。(标量)
例一 t1时刻穿过闭合电路的磁 通量为Φ1,t2时刻穿过 闭合电路的磁通量为Φ2 线圈匝数为n,求闭合 电路中产生感应电动势E。 求出的E为平均感应电动势
B B2 适用范围 B1 t 0 t1 t2 一切电磁感应现象 例二 半径为r的圆形匀强磁场,B随时 间t的变化如图,求产生的感应电动势E的大小。
表达式拓展 若线圈平面与B垂直,且B一定,则 若线圈平面与B垂直,且S一定,则
R v 导体作切割磁感线运动 例三 长度为L的导体棒以v速度匀速向右运动,产生的磁感应强度E是多少?匀强磁场为B。 E=BLV
B V L 当导线L垂直于磁场B,并以速度V垂直于L和B作切割磁感线运动时,导线上产生的感应电动势:E=BLV。 在国际单位制中: B——特斯拉 L——米 V——米/秒 E——伏特 I
说明 (1)导线的长度L应为垂直于B的有效长度(2)导线运动方向和磁感线平行时,E=0(3)速度V为平均值(瞬时值),E就为平均值(瞬时值)
此电动势阻碍电路中原来的电流.故称之为反电动势此电动势阻碍电路中原来的电流.故称之为反电动势 V
安培力方向 转动速度方向 S N 电动机
电动机线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势是加强了电源产生的电流,还是削弱了电源的电流?是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动?电动机线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势是加强了电源产生的电流,还是削弱了电源的电流?是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动? 电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流,这个电动势称为反电动势。反电动势的作用是阻碍线圈的转动。这样,线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能,电能转化为其它形式的能。 zxxk
如果电动机因机械阻力过大而停止转动,会发生什么情况?这时应采取什么措施?如果电动机因机械阻力过大而停止转动,会发生什么情况?这时应采取什么措施? 电动机停止转动,这时就没有了反电动势,线圈电阻一般都很小,线圈中电流会很大,电动机可能会烧毁。这时,应立即切断电源,进行检查。
课 堂 小 结 1.导体做切割磁感线运动时,感应电动势可由 E=Blv确定. 2.穿过电路的磁通量发生变化时,感应电动势由法拉第电磁感应定律确定,即E=ΔΦ/Δt 3.感应电动势就是电源电动势.有关闭合电路相关量的计算在这里都适用. 4.同学们应该会证明单位关系:V=Wb/S.
2.图表示闭合电路的一部分导体在磁极间运动的情形,图中导体垂直于纸面,O表示导体的横截面,a、b、c、d分别表示导体运动中的四个不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向,则导体中感应电流的方向为垂直纸面向里时,导体的位置是( ) A A、aB、b C、c D、d
3.如图所示,当长直导线中电流减小时,两轻质闭合导体环 a、b 将如何运动? 当长直导线中的电流减小时,它在其周围产生的磁场将减弱,两导体环中的磁通量亦将减少。因而,两环中产生感应电流的原因都是穿过其中的磁通量在减少,所产生的感应电流的结果必将“反抗磁通量的减少”。又因越靠近直导线处,磁场越强,所以,导体环和 b 都向直导线靠近。即环向右移动, b 环向左移动。
1.解答:D 2.解答:0.175A 3.解答:7.2×10 V 4.解答:可以。声音使纸盒振动,线圈将随纸盒振动,线圈切割磁感线,产生感应电流。 3 课后习题答案
5.解答:因为线圈绕oo’轴转动时,线圈长为L2的边切割磁感线的速度变化,感应电动势因而变化。根据公式E=Blvsinθ和v=wr有E=BL1L2wsinθ。因为S=L1L2,θ=90,所以E=BSW。5.解答:因为线圈绕oo’轴转动时,线圈长为L2的边切割磁感线的速度变化,感应电动势因而变化。根据公式E=Blvsinθ和v=wr有E=BL1L2wsinθ。因为S=L1L2,θ=90,所以E=BSW。 6.解答:(1)4(2)2 7.解答:管中有导电液体流过时,相当于一段长为d的导体在切割磁感线,产生的感应电动势E=Bdv。液体的流量Q=v 即液体的流量与电动势E的关系是Q= zxxk