法拉第电磁感应定律的应用PPT教学课件

b
解：设金属的电阻率为ρ，导线截面为S，圆环电阻为R，画
出等效电路如图示，则 R1=R/3 R2=2R/3
b
R并= 2R/9 = 2/9× ρ 2πr / S
E r1 v
r
a R2
电动势 E= 3 Brv 内阻 r 1= 3 ρr/S
I总
E R并 r1
3Brv
2 2r
3r
(
R1 c 3BvS
3 4 9)
R
2 3
Bav
例10：如图所示，用截面均匀的导线弯成一个半径为r 的闭合圆环
，将其垂直地置于磁感强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面
向里。用同样规格的直导线取一段置于环上（二者金属裸露相接）
，并以速度v 匀速地向右运动，当它运动到bc 位置时（弧 bc=1/2
弧 bac）求bc两点的电势差是多少？
D、改变线圈与磁场方向的夹角
例8：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 ( AB )
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0 C.线圈中D时刻感应电动势最大 D.线圈中0至D时间内平均感应
电动势为1.4V
例9：把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为 a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强 磁场中,如图所示,一长度为2a,电阻为R,粗细均匀的金 属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触,当 金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:
Blv Rr
2
Rt
等效电路图
E r1 R1
1．电路方面:求感应电动势 E,内外电路路端电压U,干 支路电流I,消耗的电功率P
R2 2．力学方面:匀速运动时 所加外力F大小,外力功W, 外力功功率P
例3：如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有一 根水平放置的金属棒沿水平方向抛出，初速度方向的
棒垂直，则棒两端产生的感应电动势将（ C ）
B=(10+10t)T （3）磁场的磁感应强度随时间变化的图 象如图所示:
通过电阻R的电流又各为为多少？
2．E＝BLV的应用:
㈠与电路知识和力学知识的结合 例2：如图所示，裸金属线组成滑框，金属棒ab可滑动，
其电阻为r，长为L，串接电阻R，匀强磁场为B，当ab以
V向右匀速运动过程中，求：
（1）棒ab产生的感应电动势E? （2）通过电阻R的电流I ， ab间的电压U? （3）若保证ab匀速运动，所加外力F的大小， 在时间t秒内的外力做功W大小 ，功率P?
1．面积S不变时,E＝nSΔB／Δt的应用:
例1:如图所示，一个500匝的线圈的两端跟R＝99Ω的
电面积阻是相2连c0m接2，，置电于阻竖为直1向Ω，下满的足匀下强列磁情场况中下，时线,圈求的线横圈截磁
场所产生的感应电动势E?
（1）磁感应强度以10T／s的变化率均匀增加 （2）磁感应强度随时间变化满足以下关系:
我国著名的长城学家罗 哲文生前在文章中写道： “长城是中华民族的象征， 是世界的伟大奇迹……今后 是否有人能全部走完，尚有 待来者
1982年，《人民日报》上登载了一条消息：一名法国作家 要从长城的一端走到另一端。“中国的长城怎么能由外国人先 走？”刘雨田的爱国之心被深深地刺痛了，那个童年的梦想也 被这无法抗拒的力量唤醒了。走！！！经过周密的准备，１９ ８４年５月１３日，刘雨田从嘉峪关出发了！两年来刘雨田穿 越甘肃、宁夏、内蒙、陕西、山西、河北、辽宁等七个省区。 在山海关的城头，刘雨田完成了徒步万里长城的壮举！
c
9S
S
4 3Bvr
Ubc IR并 9 3 4
㈡切割长度L满足某种变化关系的情况
例11：如图所示,夹角为θ的三角形金属框架 MON平面与匀强磁场B垂直,导体ab能紧贴金属 框架运动,当导体从O点开始,以速率v向右匀速平 动时,求解回路Obc中的感应电动势E随时间的变 化函数关系式及回路中感应电流的变化情况?
法拉第电磁感应定律
的应用（一）
知识回顾:
感应电动势的有无取决于: 磁通量是或变化
感应电动势的大小取决于:
磁通量的变化率的快慢
t
法拉第电磁感应定律:Байду номын сангаасE n Φ t
E求解
(n为线圈的匝数) 通常计算平均感应电动势
重要的推论: E BLv1 BLv sin
（θ为v与B夹角） 多用于计算瞬时感应电动势
A、随时间增大
B、随时间减小
V0
C、不随时间变化
D、难以确定
B
例7：一个电阻均匀的导线绕制的闭合线圈放
在匀强磁场中，如图所示，线圈平面与磁场方向
成60°角，磁感应强度随时间均匀变化，用下列
哪种方法可使感应电流增加一倍：( C
)
A、把线圈的匝数增加一倍
B、把线圈的面积增加一倍
60°
C、把线圈的半径增加一倍
2. 产生感应电动势的导体跟用电器连接，可以 对用电器供电，由闭合电路欧姆定律求解各种 问题.
4. 解决电磁感应中的电路问题，必须按题意画出 等效电路，其余问题为电路分析和闭合电路欧姆 定律的应用。
万里长城
刘雨田
刘雨田，河南长葛人。中国 历史上第一位职业探险家。
刘雨田在童年时就有一 个梦：走很多很多的路，走 遍祖国的山山水水。然而， 他怎么也没想到自己会沿着 长城旅行，而且是用自己的 双脚。
1,棒上的电流I大小,棒两端的电压U?
2,在圆环和金属棒上消耗的总功率?
1, E BlvM B 2a v 2Bav 2, P总 U外I U内I
I
EE R外
R
r
2Bav 1RR
4 Bav
3RR
EI
2Bav
4 3
Bav R
8 3
B2a2v2 R
R
2
U ab
IRN外
4 3
Bav R
1 2
感应电动势E随时间的变化函数关系 式指的是瞬时电动势的变化关系!!!
解: 从O点开始经t秒钟,回路中
导体棒有效切割长度为bc :
Ob=vt①
bc=Ob×tgθ② E=BLV③
E Bv2ltg
小结: 1. 产生感应电动势的导体相当于一个电源，感 应电动势等效于电源电动势，产生感应电动势 的导体的电阻等效于电源的内阻。
（4）时间t秒内棒ab生热Q1,电阻R上生热 Q? 2
1, E Blv
2, I E Blv Rr Rr
3, F F安培 BIl W FS B2l2v2
Rr
t
B2l 2v Rr
4, Q1
I 2rt
Blv Rr
2 rt
U ab
IR
BlvR Rr
P Fv B2l2v2 Rr
Q2
I
2Rt