物理《法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用(一)》課件(粵教版選修3-2)

法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用（一）

一、感應(yīng)電動勢1．感應(yīng)電動勢：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源．2．感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流：感應(yīng)電動勢是形成感應(yīng)電流的必要條件，有感應(yīng)電動勢不一定存在感應(yīng)電流（要看電路是否閉合），有感應(yīng)電流一定存在感應(yīng)電動勢．

2．法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．公式表示：當(dāng)E、

、t都取國際單位時，k=1，所以有：

若線圈有n匝，則相當(dāng)于n個相同的電動勢串聯(lián)，所以整個線圈中的電動勢為．3．法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用

——導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動．（1）垂直切割時：如圖所示，導(dǎo)體由ab勻速移動到a1b1

，這一過程中穿過閉合回路的磁通量變化=BLvt，由法拉第電磁感應(yīng)定律得：（2）切割方向與磁場方向成角時：如圖所示，將v分解為垂直B和平行B的兩個分量，其中：對切割有貢獻(xiàn)．

對切割無貢獻(xiàn)．

所以：所以可知：導(dǎo)線切割磁感線時產(chǎn)生的電動勢的大小，跟磁感強(qiáng)度B、導(dǎo)線長度L、運(yùn)動速度v以及運(yùn)動方向與磁感線方向的夾角的正弦sin成正比例題1：長為L的金屬棒ab，繞b端在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示，求ab兩端的電勢差．解析：

ab兩端電勢差等于金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢（因?yàn)闆]有外電路），所以只要求出電動勢即可．棒上各處速率不等，不能直接用E=BLv來求，但棒上各點(diǎn)的速度v=r與半徑成正比，因此可用棒的中點(diǎn)速度作為平均切割速度代入公式計(jì)算：例題2、如下圖所示，半徑為r的金屬環(huán)繞通過某直徑的軸OO’以角速度ω作勻速轉(zhuǎn)動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，從金屬環(huán)面與磁場方向重合時開始計(jì)時，則在金屬環(huán)轉(zhuǎn)過30°角的過程中，環(huán)中產(chǎn)生的電動勢的平均值是多大？分析：根據(jù)金屬環(huán)在磁場中轉(zhuǎn)動的始末位置穿過環(huán)的磁通量Φ1和Φ2以及完成這一變化所用時間△t，就可以求出環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢．例題3、如圖所示把線框abcd從磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中勻速拉出，速度方向與ab邊垂直向右，速度的大小為v，線圈的邊長為L，每邊的電阻為r，問，線圈在運(yùn)動過程中，ab兩點(diǎn)的電勢差為多少？當(dāng)線框abcd

整個在磁場的時候，穿過線圈的磁通量不變，無感應(yīng)電流，ab和cd兩邊切割磁感線，等效電路圖如圖2所示：Uab=E=BLv當(dāng)cd邊離開磁場，ab邊切割磁感線，ad，bc，cd邊的電阻屬于外阻，等效電路圖如圖3所示：Uab=E-Ir=BLv-Ir

當(dāng)線框abcd整個在磁場的時候：Uab=E=BLv

當(dāng)cd

邊離開磁場的時候：Uab=3BLv/4電動式發(fā)電式阻尼式v0F一、單棒問題運(yùn)動特點(diǎn)最終特征a逐漸減小的減速運(yùn)動靜止a逐漸減小的加速運(yùn)動勻速a逐漸減小的加速運(yùn)動勻速基本模型I=0(或恒定)I恒定I=0畫等效電路二、含容式單棒問題放電式無外力充電式F運(yùn)動特點(diǎn)最終特征基本模型v0有外力充電式a逐漸減小的加速運(yùn)動勻速運(yùn)動I＝0a逐漸減小的減速運(yùn)動勻速運(yùn)動I＝0勻加速運(yùn)動勻加速運(yùn)動I恒定三、無外力雙棒問題運(yùn)動特點(diǎn)最終特征基本模型v012桿1做a漸小的加速運(yùn)動桿2做a漸小的減速運(yùn)動v1=v2I＝0無外力等距式2v01桿1做a漸小的減速運(yùn)動桿2做a漸小的加速運(yùn)動無外力

不等距式a＝0I＝0L1v1=L2v2四、有外力雙棒問題12F運(yùn)動特點(diǎn)最終特征基本模型有外力

不等距式桿1做a漸小的加速運(yùn)動桿2做a漸大的加速運(yùn)動a1≠a2a1、a2恒定I恒定F12桿1做a漸大的加速運(yùn)動桿2做a漸小的加速運(yùn)動a1=a2Δv恒定I

恒定有外力等距式；/名表坊lpt48hkn為“藏傳佛教的八大神山之首?！蔽覀兊竭_(dá)梅里雪山的時候是在早晨，結(jié)束了幾天的地下生活，到了梅里雪山腳下，陽光刺的我睜不開眼睛，過了一會終于適應(yīng)了。陽光明媚，山上的雪被陽光照得熠熠生輝，極藍(lán)與極白相交輝映，看著這樣的風(fēng)景好像心也被洗干凈了，空氣里都滿是雪的味道。我現(xiàn)在終于體會到什么是壯觀，在大自然的面前人類是多么的渺小。巍峨的雪山直插云霄，真是霧籠云遮縹緲中，渾然浩氣貫蒼穹。山神說拉著我的手，我啊了一聲，有點(diǎn)不好意思，臉紅的發(fā)燙，感覺都紅到耳根了。山神看著我說：“想什么呢，拉著我，我們飛上去，這樣會節(jié)省不少時間?！边@是要是有一條地縫，不管多小，我都要擠進(jìn)去?？傻攘税胩?，山神也沒什么動靜，他的手依舊如此冰涼。我以為他還在醞釀，只見他眉頭緊皺，我說怎么了，我們怎么還在這里。山神說：“在這里，我居然不能使用法術(shù)，我的法術(shù)好像被什么禁錮了一樣，沒法使出來?！蔽倚南脒@座山這么厲害，居然連山神的法力都被禁錮了，看來，我們兇多吉少了，真是壯士一去兮不復(fù)返啊。我說：“這樣啊，那我們還是走吧，萬一在這里掛掉了，我還好，你可怎么辦啊，多不劃算啊?！蔽疫呎f邊往回走。山神說：“來都來了，再說了，怕什么，這是神山，不會有什么妖怪的?？磥恚覀冎挥信郎先チ恕?。這里有十三座峰，主峰卡瓦格博峰海拔高達(dá)6740米，看著主峰，我咽了口唾沫，心想這次不死也要退層皮了。我們修整了一會開始爬山，我們就一直走，也無心欣賞身邊的風(fēng)景了，山很陡峭，有幾次險些摔倒下去，我們一直提心吊膽地走了一天，到傍晚的時候終于到達(dá)了雪線，我們又繼續(xù)往前走，天也漸漸暗下來了，想想開始露出來，星星離我們很近，溫度逐漸降低，風(fēng)越來越大，盡管穿著很厚很厚地冬衣，依然感覺很冷，只要一張口，風(fēng)吹著雪就直往喉嚨里灌，山神怕我摔倒后爬不起來，就一直拉著我走，滿眼的白色，一直看著白色突然頭一陣眩暈，一不小心就跌了個狗**。山神連忙把我扶起來。山神還是一身玄色衣服，他無論在什么樣的惡劣條件都是這樣，絲毫不受影響。走到后來就是他拖著我走了，他怕我失去意識，就一直不停的跟我說話。我們又走了一夜，到第二天中午，我們來到了一個山洼里，這的山洼很奇怪，它很寬很大，周圍長滿了野花和野草，還能看到很多蝴蝶，一條清澈的小溪從旁邊流