高中12感应电动势与电磁感应定律

第二节感应电动势和电磁感应定律复习回顾：1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？2、在电磁感应现象中，磁通量的变化的方式有哪些？闭合电路中的磁通量发生变化由于闭合回路中的面积变化引起磁通量变化ΔΦ=Φ2-Φ1=BΔS由于闭合回路中的磁感应强度变化引起磁通量变化ΔΦ=Φ2-Φ1=ΔBS复习回顾：1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？2、在电磁感应现象中，磁通量的变化的方式有哪些？ΔΦ=Φ2-Φ1=BΔSΔΦ=Φ2-Φ1=ΔBS闭合电路中的磁通量发生变化试从本质上比较甲、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）乙中有螺线管（相当于电源）而产生电动势的那部分导体就相当于电源。存在感应电流必然存在对应的电动势；物理学中，我们把在电磁感应现象中，产生的电动势叫做感应电动势。等效当开关断开后，电路中是否有电流呢？电源两端有电压吗？电源的电动势还存在吗？当导线断开后，电路中是否还有电流呢？线圈内的感应电动势还存在吗？总结：感应电动势的有无，完全取决于穿过闭合电路中的磁通量是否发生变化，与电路是否闭合，电路如何组成是无关的。因此，感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质。⑶产生感应电流只不过是一个现象，它表示电路中在输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质，它表示电路已经具备了随时输出电能的能力。几点说明：⑴不论电路是否闭合，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，产生感应电动势是电磁感应现象的本质。⑵磁通量是否变化是电磁感应的根本原因。若磁通量变化了，电路中就会产生感应电动势，再若电路又是闭合的，电路中将会有感应电流。探究项目：影响感应电动势大小的因素器材：猜想：可能与什么因素有关探究过程：模拟实验一一根磁铁慢速插入ＮＮ一根磁铁快速插入分析归纳：从条件上看从结果上看相同不同感应电动势大小不同磁通量变化量△Φ相同都产生电流I磁铁插入快慢不同,即时间△t不同电流I大小不同ＮＮＮ模拟实验二一根磁铁快速插入两根磁铁快速插入分析归纳：从条件上看从结果上看相同不同感应电动势大小不同磁通量变化量△Φ不同都产生感应电流I磁铁的快慢相同,即时间△t相同感应电流I大小不同定性结论：感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关磁通量变化率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变化率成正比。1、内容：2、公式：t（当单位分别为伏、韦伯、秒时则有k=1）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。当闭合电路中的线圈匝数是1匝时，感应电动势大小的表达式tE思考：当闭合电路中的线圈匝数是n时，感应电动势大小的表达式该怎么写呢？思考：穿过线圈内的磁通量Φ一样吗？1匝线圈n匝线圈穿过线圈内的磁通量Φ一样思考：当闭合电路中的线圈匝数是n时，感应电动势大小的表达式该怎么写呢？法拉第电磁感应定律：若线圈有n匝，电动势为：若线圈有1匝，电动势为：tE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决定是否产生感应电动势磁通量变化率ΔΦ/Δt穿过回路的磁通量变化的快慢决定产生感应电动势的大小对于Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的理解判断题：（1）Φ越大，△Φ一定越大；（2）△Φ越大，一定越大；不一定1、下列说法正确的是（）A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C.线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大反馈练习D一个200匝、面积为20cm2的线圈放在磁场中，磁场方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T，在此过程中穿过线圈的磁通量的变化率是________Wb/s；线圈中的感应电动势为________V.公式E＝nΔΦΔt的理解及应用【解析】磁通量的变化量ΔΦ＝ΔBSsin30°＝(0.5－0.1)×20×10－4×0.5Wb＝4×10－4Wb，磁通量的变化率ΔΦΔt＝4×10－40.05Wb/s＝8×10－3Wb/s，由法拉第电磁感应定律得：E＝nΔΦΔt＝200×8×10－3V＝1.6V.【答案】8×10－31.63、思考题如图所示闭合线圈一部分导体ab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？××××××××××××××××××××××××abvG三、导线切割磁感线时的电动势如图所示闭合线圈一部分导体ab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：ΔS=L(vΔt)产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化为：ΔΦ=BΔStΦE=BLvΔtttBLvBLvV是导体棒在磁场中移动的速度ab××××××××××××××××××××××××abvGθvBV1=VsinθV2=Vcosθ若导体斜切磁感线sinBLvBLvE1（θ为v与B夹角）（若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角）说明：3、导线的长度L应为有效长度1、V方向和B平行时，θ=0，E=02、速度V为平均值，E就为平均值.速度V为瞬时值，E就为瞬时值.例：如图，匀强磁场的磁感应电动势为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=B(Lsinθ)V有效长度：导线在垂直速度方向上的投影长度LvB练习：半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中，以速度V向右匀速运动时，E=？E=B·2R·V有效长度：弯曲导线在垂直速度方向上的投影长度