一.学习目标
1.知道什么叫感应电动势。
2.知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区别Φ、ΔΦ、E=△Φ/△t。
3.理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
4.知道E=BLvsinθ如何推得。
5.会用E=n△Φ/△t和E=BLvsinθ解决问题。
重点:法拉第电磁感应定律,平均电动势与瞬时电动势区别。
难点:法拉第电磁感应定律,平均电动势与瞬时电动势区别。
二、自学检测
1、在电磁感应现象中产生的电动势,叫做 .产生感应电动势的那部分导体就相当于 ,导体的电阻相当于 .
2.电磁感应现象的实质是:产生 ,若电路闭合则产生感应 ,若电路不闭合则只有感应 ,无感应电流。
3.电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的 成正比,表达式E=(单匝线圈),E=n(多匝线圈).当导体切割磁感线产生感应电动势时E=Blv(B、l、v两两垂直),E=Blvsin_θ(v⊥l但v与B夹角为θ).
4.感应电动势的大小反映磁通量 ,用磁通量的变化率的大小来描述,即单位时间内磁通量的变化量,用公式表示为 。与Φ、ΔΦ无关。
三、合作探究
例1、如图,导体平行磁感线运动,试求产生的感应电动势的大小(速度与磁场的夹角,导线长度为L)
例2.如图4所示,金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.2m,导轨左端所接的电阻R=1 ,金属棒ab可沿导轨滑动,匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T, ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动,求金属棒所受安培力的大小。
例3 如图所示,一个圆形线圈的匝数n=1000,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1 ,线圈外接一个阻值R=4 的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图所示;求:
(1)前4S内的感应电动势
(2)前5S内的感应电动势
【当堂训练】
1.穿过一个电阻为R=1 的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb,则:( )
(A)线圈中的感应电动势每秒钟减少2V (B)线圈中的感应电动势是2V
(C)线圈中的感应电流每秒钟减少2A (D)线圈中的电流是2A
2.下列几种说法中正确的是:
(A)线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
(B)穿过线圈的磁通量越大,线圈中的感应电动势越大
(C)线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势越大
(D)线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
3.有一个n匝线圈面积为S,在 时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了 ,则这段时间内穿过n匝线圈的磁通量的变化量为 ,磁通量的变化率为 ,穿过一匝线圈的磁通量的变化量为 ,磁通量的变化率为 。
4.如图所示,前后两次将磁铁插入闭合线圈的相同位置,第一次用时0.2S,第二次用时1S;则前后两次线圈中产生的感应电动势之比 。