4 法拉第电磁感应定律
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法拉第电磁感应定律
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1.理解磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,能区别磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率.
2.理解法拉第电磁感应定律,并能应用解决简单的实际问题.
3.能够应用E=Blv计算导体垂直切割磁感线时的感应电动势.
4.了解反电动势的概念,知道电动机由于机械故障停转时烧毁的原因.
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一、电磁感应定律
1.感应电动势
电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.
2.法拉第电磁感应定律
(1)内容:闭合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:E=.
若闭合电路是一个匝数为n的线圈,则E=n.
(3)在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯(Wb),感应电动势的单位是伏特(V).
二、导线切割磁感线时的感应电动势 反电动势
1.导线垂直于磁场运动,B、l、v两两垂直时,如图1所示,E=Blv.
2.导线的运动方向与导线本身垂直,但与磁感线方向夹角为θ时,如图2所示,E=Blvsinθ.
图1 图2
3.反电动势
(1)定义:电动机转动时,由于切割磁感线,线圈中产生的削弱电源电动势作用的感应电动势.
(2)作用:反电动势的作用是阻碍线圈的转动.
1.判断下列说法的正误.
(1)在电磁感应现象中,有感应电流,就一定有感应电动势;反之,有感应电动势,就一定有感应电流.( × )
(2)线圈中磁通量的变化量ΔΦ越大,线圈中产生的感应电动势一定越大.( × )
(3)线圈放在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大.( × )
(4)线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定越大.( √ )
2.图3甲、乙中,金属导体中产生的感应电动势分别为E甲=,E乙=.
图3
答案 Blv Blvsinθ
一、对电磁感应定律的理解
如图所示,将条形磁铁从同一高度插入线圈的实验中.
(1)快速插入和缓慢插入磁通量的变化量ΔΦ相同吗?指针偏转角度相同吗?
(2)分别用一根磁铁和两根磁铁以同样速度快速插入,磁通量的变化量ΔΦ相同吗?指针偏转角度相同吗?
(3)指针偏转角度取决于什么?
答案 (1)磁通量变化相同,但磁通量变化的快慢不同,快速插入比缓慢插入时指针偏转角度大.
(2)用两根磁铁快速插入时磁通量变化量较大,磁通量变化率也较大,指针偏转角度较大.
(3)指针偏转角度大小取决于的大小.