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4第四节 法拉第电磁感应定律(1)


第四节 法拉第电磁感应定律(1)

电路要有电流都需要电源,上图哪 部分相当于电源?

ab棒相当于电源

思考:(1)对比上图中,若电路是断开的, 有无电流?有无电动势? 答:电路断开, 无 电流, 有 电动势

(2)电动势大,电流一定大吗? 答: 电流的大小由 电动势 和 电阻 共同决定。

(3)右上图中,哪部分相当于电源? 答: 螺线管和磁体 相当于电源。 (4)右上图中,哪部分相当于电源内阻? 答: 螺线管电阻 。

在电磁感应现象中,不论电路是否闭合, 只要穿过电路的磁通量发生变化,电路 中就有感应电动势.

影响感应电动势大小的因素 提出问题:感应电动势跟什么因素有关? 猜想和假设: 磁通量的变化量、
磁通量变化时间
实验验证: 探究一个物理量和两个(或以上)的物理量的 关系时,常用的科学方法是 控制变量法 参考课本图1-4-1设计并进行实验,把观察到的 结果填入课本两个表格中。

表一:(控制 磁通量变化时间 不变), 表二(控制 磁通量的变化量 不变) 实验结论: 磁通量的变化量越大,感应电动势越大 磁通量的变化时间越短,感应电动势越大

若磁通量变化的快慢用磁通量的变化率 来描述,即单位时间内磁通量的变化量, ?? 用公式表示为 ?t 。从上面的三个实验, 同学们可归纳出什么结论呢? 磁通量的变化率越大,感应电动势越大 结论:

法拉第电磁感应定律
更精确的实验表明:电路中感应电动势的大 小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比, ?? 这就是法拉第电磁感应定律。即E=k ,式中 ?t E为感应电动势。K为比例系数,k=1。 在国际单位制中,电动势单位是伏(V),磁 通量单位是韦伯(Wb),时间单位是秒(s), ?? 则上式可写成: E= ?t 如果闭合电路是一个n匝线圈,且穿过每匝线 圈的磁通量变化率都相同,这时相当于n个单匝 ?? E ? n 线圈串联而成,因此感应电动势变为: ?t

1.关于电磁感应,下列说法中正确的是 ( ) 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.通过线圈的磁通量变化越快,感应电 动势越大。

2. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动, 转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通 量随时间变化的规律如图所示, 则( ) A、线圈中0时刻感应电动势最大 B、线圈中D时刻感应电动势为零 C、线圈中D时刻感应电动势最大 D、线圈中0到D时间内平均感应电动势为 0.4V

3.与磁感强度B=0.8T的磁场垂直的线圈 面积为0.05m2,若这个线圈有50匝,线圈 如果绕经过它的中点且垂直磁场方向的轴 转过180°的过程中用时0.01s,则这个过 程中产生的感应电动势是多大?

4 有一个50匝的线圈,在0.2s内穿过每匝 线圈的磁通量从0.02Wb增加到0.04Wb, 线圈的电阻不计,把它跟一个电阻是10Ω 的小灯泡串联组闭合电路时。求: (1)线圈中产生的感应电动势是多大? (2)小灯泡中的感应电流是多大?



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