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- 2021-05-26 发布
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问题1:据前面所学,电路中存在持续
电流的条件是什么?
(1)闭合电路; (2)有电源
问题2:产生感应电流的条件是什么?
(1)闭合电路;(2)磁通量变化。
问题3:上图线圈中的感应电流方向?
讨论:试比较甲、乙两电路的异同
相同点:两电路都是闭合的,有电流
不同点:甲中有电池(电源)
乙中有螺线管(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。
产生感应电动势的那部分导体就
相当于电源
产生电动势的那部
分导体相当于电源
1、产生条件:只要穿过电路的磁通量发生
变化,电路中就产生感应电动势。
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.
一、感应电动势
2、感应电动势与感应电流:
思考与讨论
感应电动势的大小跟哪些因素有关?
1插入或拔出磁铁的速度
(快慢)
2插入或拔出磁铁的磁感应
强度
3螺线管线圈的匝数
实验设计:
问题3:实验中电流计指针偏转的原因?
问题4:电流计指针偏转程度跟感应电动
势的大小有什么关系
电流计偏转是因为有感应电流
指针偏转越大说明感应电动势
越大
请同学们结合问题和器材设计实验
现象1:磁铁拔出快,感应电动势大
实验现象:
现象2:两根磁铁,感应电动势大
现象3:线圈匝数多,感应电动势大
实验分析1:
问题5:实验中条形磁铁从螺线管中拔出
至同一位置,快拔和慢拔两种情况有
什么相同和不同
从条件上看 从结果上看
相同
不同 Φ变化所用时间t
不同
Φ发生了变化
且相等
都产生了I
产生的I大小不等
实验分析2:
问题6:实验中条形磁铁从螺线管中拔出
至同一位置,两根磁铁和一根磁铁两
种情况有什么相同和不同
从条件上看 从结果上看
相同
不同
Φ变化且t相同 都产生了I
产生的I大小不等Φ变化量不同
实验分析3:
问题7:实验中条形磁铁从螺线管中拔出,
线圈匝数多和匝数少的两种情况有什么相
同和不同?
从条件上看 从结果上看
相同
不同
Φ变化且 、t相同 都产生了I
产生的I大小不等线圈的匝数不同
实验结论:
感应电动势的大小
与磁通量变化量和变化所用时
间t的比值有关(正相关)
与线圈的匝数有关(正相关)
/t称为磁通量的变化率,表
示磁通量变化的快慢
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.
E t
2、表达式:
3、单位
E V Wb t s
若线圈有n匝,则相当于n个相同的电源
串联,所以整个线圈中的电动势为:
E n t
4、推论
练习1.关于电磁感应,下述说法中正确的是
A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定
为零
C.穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动
势越大
D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势
越大
答:D注意:
感应电动势E与Φ、△Φ、 △Φ/△t的关系
物理意义 与电磁感应关系
磁通量Ф 穿过回路的磁感
线的条数多少
没有直接关系
磁通量变化△Ф 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
★ Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
后来磁通量减
开始磁通量
练习2、穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁
通量始终是每秒均匀减少2Wb,则 ( )
A、线圈中的感应电动势一定是每秒减少2v
B、线圈中的感应电动势一定是2v
C、线圈中的感应电流一定是每秒减少2A
D、线圈中的感应电流一定是2A
tE
V2
R
EI A2不变! 不变!
注意:公式中Δφ取绝对值,不涉及
正负,感应电流的方向另行判断。
练习3、匝数为n=200的线圈回路总电阻R=50Ω,整
个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过,磁
通量Φ随时间变化的规律如图所示,求:线圈中的感
应电流的大小。
VVt 5.01.0
15.010.0
VtnE 100
AR
EI 2
a
b
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × × × ×
G
a
b
v
回路在时间t内增大的面积
为: ΔS=LvΔt
产生的感应电动势为:
穿过回路的磁通量的变化
为:ΔΦ=BΔS
t
ΦE
=BLvΔt
t
tBLv
BLv (V是相对于磁场的速度)
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,求产生感应电动势的大小。
练习4:如图所示,在磁感应强度B = 0.5 T的
匀强磁场中,让导体PQ在U型导轨上以速度 v
= 10 m/s向右匀速滑动,两导轨间距离l = 0.8 m
,则产生的感应电动势的大小和电阻的电流方
向分别为 ( )
A.4 V,由a向d
B.0.4 V,由d向a
C.4 V,由d向a
D.0.4 V,由a向d
R
P
Q
v0 B
a
d
b
c
A
小结:
1.产生感应电动势的条件
2.感应电动势的大小:
E n t E = B L V
一、知识:
二、方法:
实验研究:控制变量法
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