文档介绍：用心教育 1 第 39 讲法拉第电磁感应定律、自感和涡流【学****目标】知道自感和涡流,理解法拉第电磁感应定律,并会运用其进行相关计算. 【自主学****一、法拉第电磁感应定律 1 .感应电动势(1) 感应电动势:在_______ _________ 中产生的电动势. 产生感应电动势的那部分导体就相当于_______ _ ,导体的电阻相当于_________ ___ . (2) 感应电流与感应电动势的关系: 遵循_______ _________ 定律,即I= _____ ___. 2 .法拉第电磁感应定律(1) 法拉第电磁感应定律①内容: 电路中感应电动势的大小, 跟穿过这一电路的____ ____________ 成正比. ②公式: E= _________ ___. (2) 导体切割磁感线的情形①一般情况:运动速度 v 和磁感线方向夹角为θ,则 E= ______ ____. ②常用情况:运动速度 v 和磁感线方向垂直,则 E= _____ ___. ③导体棒在磁场中转动: 导体棒以端点为轴,在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势 E= Bl v= ____________( 平均速度等于中点位置线速度 12 lω). 二、自感与涡流 1 .自感现象(1) 概念:由于导体本身的_____ ___ 变化而产生的电磁感应现象称为自感,由于自感而产生的感应电动势叫做______ __________ . (2) 表达式: E= ______ ______. (3) 自感系数 L①相关因素:与线圈的______ _ 、形状、_____ ___ 以及是否有铁芯有关. ②单位:亨利(H,1 mH= ____ ____ H,1 μH= _____ ___ H). 2 .涡流当线圈中的电流发生变化时, 在它附近的任何导体中都会产生____ ________ , 这种电流像水中的旋涡所以叫涡流. 用心教育 2 (1) 电磁阻尼: 当导体在磁场中运动时, 感应电流会使导体受到_ _________ , 安培力的方向总是______ __ 导体的相对运动. (2) 电磁驱动: 如果磁场相对于导体转动, 在导体中会产生____ ______ 使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来. (3) 电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了_____ _______ 的推广应用. 考点一法拉第电磁感应定律的应用 1. 决定感应电动势大小的因素感应电动势 E 、磁通量变化量ΔΦ的大小必然联系. (有、无) 2. 磁通量变化通常有两种方式(1) 磁感应强度 B 不变,垂直于磁场的回路面积发生变化,此时 E=; (2) 垂直于磁场的回路面积不变, 磁感应强度发生变化, 此时 E=, 其中是 B-t 图象的斜率. 【例 1】( 2010 江苏) 一矩形线框置于匀强磁场中, 线框平面与磁场方向垂直, 先保持线框的面积不变, 将磁感应强度在 1s 时间内均匀地增大到原来的两倍, 接着保持增大后的磁感应强度不变,在 1s 时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个过程中, 线框中感应电动势的比值为() . 1/2 考点二导体切割磁感线时的感应电动势 1. 导体棒切割磁感线时,可有以下三种情况: 用心教育 3 2. 理解 E=B lv的“四性”(1) 正交性: 本公式是在一定条件下得出的, 除磁场为磁场外, 还需 B、l、v 三者互相. (2) 瞬时性:若 v 为瞬时速度,则 E 为相应的感应电动势. (3) 有效性:公式中的 l 为导体切割磁感线的长度. (4) 相对性: E=B lv 中的速度 v 是导体相对磁场的速度, 若磁场也在运动, 公式 E=n ΔΦΔt 与E= Blv sin θ的区别与联系【例 2 】如图所示,半径为 R 的半圆形硬导体 B ,在拉力 F 的作用下、以速度 v 在水平 U 形框架上匀速滑动, 且彼此接触良好. 匀强磁场的磁感应强度为 B,U 形框架中接有电阻 R0 , AB 的电阻为 r , 进入磁场的过程中() .R0 中电流的方向由上到下 B. 感应电动势的平均值为 Bπ Rv C. 感应电动势的最大值为 2BRv D. 感应电动势的最大值为 Bπ Rv 用心教育 4 考点三自感现象的分析 1. 自感现象的三大特点(1) 自感电动势总是阻碍导体中电流的变化. (2) 通过线圈中的电流发生突变, 缓慢变化. (只能、不能) (3) 电流稳定时,自感线圈就相当于普通. 2. 自感现象“阻碍”作用的理解(1) 流过线圈的电流增加时,线圈中产生的自感电动势与原电流方向相,阻碍电流的增加,使其缓慢地增加. (2) 流