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1、 新课标物理高三一轮复习 选修32 电磁感应 第课时第课时 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律Fly away.mp3 电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势，而产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 只有当电路闭合时才有感应电流。若电路不闭合，虽没有电流，但只要磁通发生变化，感应电动势依然存在。因此感应电动势更能反映电磁感应的本质。 一、感应电动势 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。 2、公式： 3、说明： 磁通量 、磁通量的变化量 、磁通量的变化率 /t 的意义不相同。 磁通量变化 磁通量变化率 磁通量 物理意义 穿过回路的
2、磁感线的条数 与电磁感应的关系 感应电动势产生的条件条件 决定感应电动势的大小大小 无关 穿过回路的磁通量的变化量变化量 穿过回路的磁通量的变化快慢变化快慢 磁通量磁通量 、磁通量的变化量、磁通量的变化量 、磁、磁通量的变化率通量的变化率 /t 的比较的比较 某一时刻某一时刻磁通量磁通量为零，感应电动为零，感应电动势势E E 一定为零吗？一定为零吗？ 公式本应为Ek/t，式中k为比例常数， 当E、t都取国际单位时，k1，所以有E/t。 若线圈有n匝，则相当于n个相同的电动势串联，所以整个线圈中的电动势为E n/t。 公式中的E是在时间间隔t（t到tt）内的平均值。当t 很小时， E可以看作在时
3、刻 t 的瞬时值。若磁通量均匀变化，则电动势的平均值与瞬时值没有区别。试推导：1Wb/s=1V 试回忆平均速度、瞬时速度， 平均加速度、瞬时加速度，平均功率、瞬时功率的意义 4.推论： 电阻为R， 匝数为n的闭合线圈，其磁通量的变化 为时，则流过线圈的电量为 三、动生电动势 3.公式： 公式适用于匀强磁场，直导线既垂直于磁感应强度B，又垂直于速度v。式中是B与v的夹角。 B sin 可看作B在垂直于v方向上的分量B ， v sin 可看作v在B方向上的分量v。2.非静电力：洛仑兹力动生电动势1.swf 动生电动势2.swf 1.动生电动势：磁场恒定，导体做切割磁感线运 动而产生的电动势试推导之
4、试推导之洛伦兹力做功吗？洛伦兹力做功吗？结论：洛伦兹力不做功结论：洛伦兹力不做功4.公式E=n /t与E=Blvsin 的比较 研究对象不同：公式E=n /t的研究对象是整个回路，而公式E=Blvsin 研究对象是磁场中运动的一段导体。 物理意义不同：E=n /t求得是t时间内E的 平均值，只有当t0时，E才为瞬时值。而在公式E=BLvsin 中，若v是某时刻的瞬时值，则E也是该时刻的瞬时值；若v为平均值，则E也为平均值。 整个回路的感应电动势为零，其回路中某段导体的感应电动势也一定为零吗？ 公式E=Blvsin 和公式E=n /t本质上是统一的。前者是后者的一种特例。当导体做切割磁感线运动时
5、，用EBlvsin 计算比较方便；当磁感应强度发生变化时，用E= n /t比较方便。 四、感生电动势 1.感生电动势：变化的磁场会在空间激发感生电场，由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势。2.非静电力：感生电场力 感生电场.swf3.计算：法拉第电磁感应定律4.应用：电子感应加速器试比较感生电场与静电场（基本特性、来源、电场线）有条件吗？电子感应加速器结构感生电场力使电子加速；洛仑兹力提供向心力电子感应加速器.swf 1.（ 05辽宁）如图，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d 间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计。MN为放在ab和cd 上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也 为R。整
6、个装置处于匀强磁场中，磁感 应强度 的大小为B，磁场方向垂直于导 轨所在平面（指向图中纸面内）。现 对MN施力使它沿导轨方向以速度 v（如图）做匀速运动。令U表示MN两 端电压的大小，则（ ） A、 流过固定电阻R的感应电流由b到d B、 流过固定电阻R的感应电流由d到b C、 流过固定电阻R的感应电流由b到d D、 流过固定电阻R的感应电流由d到bA 2.（05全国）如图，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈， ad与bc间的距离也为l。t = 0时刻，bc边 与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场区域边界的方
7、向穿过磁场区域。 取沿abcda的感应电流为正，则在线圈 穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变 化的图线可能是（ ）B 3.（06天津）在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的 磁感应 强度B随时间t如图2变化 时，图3中正确表示线圈 感应电动势E变化的是 （ ）A 4.（07天津天津）两根光滑的长直金属导轨导轨MN、MN平行置于同一水平面内，导轨间距为L，电阻不计，M、M处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C。长度也为L、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下
8、的匀强磁场中。ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为S的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q。求： （1）ab运动速度v的大小； （2）电容器所带的电荷量q. （1）设ab上产生的感应电动势为E，回路中电流为I，ab运动距离S 所用的时间为t，则有： E=BLv ， I= E/4R ， t=S/v ， Q=I2(4R)t 由上述方程得： （2）设电容器两极板间的电势差为U，则有： U=IR 电容器所带电荷量 q=CU 解得解答解答 5.（00上海上海）如图所示，固定水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adeb
9、构成一个边长为 l 的正方形，棒的电阻为，其余部分电阻不计，开始时磁感强度为。 （1）若从时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标出感应电流的方向。 （2）在上述（1）情况中，始终保持棒静止，当秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？ （3）若从时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度向右作匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感强度应怎样随时间变化（写出B与的关系式）？ （1）感应电动势 感应电流 感应电流方向：逆时针（见图） （2） 秒时， 又 得： （3）总磁通量不变 于是有： 解答解答再见再见同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
