1、10.6 10.6 感应电动势感应电动势导体切割磁感线运导体切割磁感线运动时的感应电动势动时的感应电动势问题引入问题引入磁通量变化时磁通量变化时的感应电动势的感应电动势问题引入问题引入 电磁感应现象中闭合回电磁感应现象中闭合回路产生了感应电流，因此这路产生了感应电流，因此这个回路就相当与电源，必定个回路就相当与电源，必定有电动势存在。这个电动势有电动势存在。这个电动势叫做叫做感应电动势感应电动势。它的方向。它的方向与感应电流的方向相同，可与感应电流的方向相同，可用用右手定则右手定则或或楞次定律楞次定律来判来判定。定。RS电源电源螺线管相当于电源螺线管相当于电源 产生的感应电动势的大小与哪些因素
2、有关呢？产生的感应电动势的大小与哪些因素有关呢？演示实验演示实验 以不同速度将磁极插入或拔出螺线管，看以不同速度将磁极插入或拔出螺线管，看看电流表指针偏转情况有何差异？看电流表指针偏转情况有何差异？实验结论实验结论 穿过线圈的磁通量变化得越快，产生的穿过线圈的磁通量变化得越快，产生的感应电动势就越大。穿过线圈的磁通量变化得越慢，产感应电动势就越大。穿过线圈的磁通量变化得越慢，产生的感应电动势就越小。生的感应电动势就越小。所以，感应电动势的大小与磁所以，感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关。通量变化的快慢有关。实验现象实验现象 磁铁相对于线圈运动得越快，电流表指磁铁相对于线圈运动得越快，电流表
3、指针偏转角度越大，表明电路中产生的感应电流和感应电针偏转角度越大，表明电路中产生的感应电流和感应电动势越大。磁铁相对于线圈运动得越慢，电流表指针偏动势越大。磁铁相对于线圈运动得越慢，电流表指针偏转角度越小，表明电路中产生的感应电流和感应电动势转角度越小，表明电路中产生的感应电流和感应电动势越小。越小。1.法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 单匝线圈中感应电动势的大单匝线圈中感应电动势的大小跟穿过线圈的小跟穿过线圈的磁通量的变化率磁通量的变化率成正比。成正比。一、磁通量变化时的感应电动势一、磁通量变化时的感应电动势 2.公式理解公式理解 （1）磁通量的变化量。磁通量的变化量。t 发生发生磁通量
4、的磁通量的变化所用的时间。变化所用的时间。磁通量的变化率。磁通量的变化率。3.n 匝线圈的感应电动势匝线圈的感应电动势 （2）取绝对值，计算的是感应电动势的大小，不取绝对值，计算的是感应电动势的大小，不涉及方向。涉及方向。二、导体切割磁感线运动时的感应电动势二、导体切割磁感线运动时的感应电动势如如图图所所示示，在在磁磁感感应应强强度度为为B的的匀匀强强磁磁场场中中，有有一一个个矩矩形形线线框框 abcd，它它的的平平面面与与磁磁感感应线垂直。应线垂直。设设导导线线 cd 长长为为l，以以速速度度v 垂垂直直于于匀匀强强磁磁场场的的方方向向向右做匀速运动。向右做匀速运动。则则cd 边边在在t 时
5、时间间内内切切割割磁磁感感线线引引起起磁磁通通量量的的变变化化量为量为=B S=B l v t,根据法拉第电磁感应定律得：根据法拉第电磁感应定律得：bGacdcdvlB 例例1 在在一一个个B0.5 T 的的匀匀强强磁磁场场里里，放放一一个个面面积积为为0.02 m2 的的多多匝匝线线圈圈，其其匝匝数数为为300。在在0.01 s 内内，线线圈圈平平面面从从平平行行于于磁磁感感应应线线的的方方向向转转过过90，转转到到与与磁磁感感线线垂垂直的位置。求线圈中感应电动势的平均值。直的位置。求线圈中感应电动势的平均值。解解：当当线线圈圈平平行行于于磁磁感感应应线线的的方方向向时时，穿穿过过线线圈圈的
6、的磁通量磁通量 10；穿过线圈的磁通量的变化为穿过线圈的磁通量的变化为 =2-1=0.01 Wb 由法拉第电磁感应定律，可得：由法拉第电磁感应定律，可得：当当线线圈圈平平面面垂垂直直于于磁磁感感应应线线的的方方向向时时，穿过线圈的磁通量穿过线圈的磁通量 2B S=0.50.02 Wb=0.01 Wb。例例2 如如图图所所示示，匀匀强强磁磁场场的的方方向向垂垂直直纸纸面面向向里里，磁磁感感应应强强度度为为0.1 T。长长0.4 m的的导导线线AB以以5m/s的的速速度度在在导导电电的的轨轨道道CD、EF上上匀匀速速地地向向右右滑滑动动，导导线线AB与与运运动动方方向向垂直。问：垂直。问：（1）A
7、B两端哪一端电势高？两端哪一端电势高？（2）AB两端感应电动势多大？两端感应电动势多大？（3）如如果果轨轨道道CD、EF 电电阻阻很很小小，可可以以忽忽略略不不计计，电阻电阻R 等于等于0.5，感应电流多大？，感应电流多大？ABRvCDEF 解解：（1）磁磁感感线线方方向向、导导线线方方向向及及导导线线运运动动的的方方向向两两两两相相互互垂垂直直。由由右右手手定定则则可可得得，E 的的方方向向由由B 指指向向A，因，因AB 相当于电源，所以相当于电源，所以A 端电势高。端电势高。（2）感应电动势的大小为）感应电动势的大小为 （3）感应电流为）感应电流为ABRvCDEFI练习练习1.下列说法中正
8、确的是下列说法中正确的是 （）(A)电路中有感应电动势，就一定有感应电流。电路中有感应电动势，就一定有感应电流。(B)电路中有感应电流，就一定有感应电动势。电路中有感应电流，就一定有感应电动势。(C)两电路中感应电流较大的，感应电动势也一定大。两电路中感应电流较大的，感应电动势也一定大。(D)两电路中感应电动势较大的，感应电流也一定大。两电路中感应电动势较大的，感应电流也一定大。2.一一个个100 匝匝的的线线圈圈，在在0.5 s 内内穿穿过过它它的的磁磁通通量量从从0.01 Wb 增增加加到到0.09 Wb。求求线线圈圈中中的的感感应应电电动动势势。如如果果线线圈圈的的电电阻阻是是10，当当它它与与一一个个电电阻阻为为990 的的电电热热器器串串联成闭合电路时，通过电热器的电流是多大？联成闭合电路时，通过电热器的电流是多大？B
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