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1、一、感应电动势,（E）,法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小,1.定义:,在电磁感应现象中产生的电动势。,2磁通量变化，感应电动势越大。,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。,二、法拉第电磁感应定律,1.内容:,三、重要的推论,1.如图中半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕O轴以角速度沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)() A由c到d，IBr2/R B由d到c，IBr2/R C由c到d，IBr2/(2R) D由d到c，IBr2/(2R),典型问题1：电学问题,2.如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场
2、中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.1t）T，定值电阻R1=6，线圈电阻R2=4求： （1）回路的感应电动势； （2）a、b两点间的电压,典型问题1：电学问题,（1）金属棒上的电流大小以及金属棒两端的电压；,（2）圆环上消耗的电功率,典型问题1：电学问题,画等效电路如图所示,电路中外电阻为:,总电阻为:,电源的电动势为：,E2Bav,流过金属棒的电流为：,金属棒两端的电压为:,圆环上消耗的电功率为：,方法总结： 1.确定电源 2.画等效电路 3.根据电路知识求解。,典型问题1：电学问题,4.如图，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，
3、它们的电阻可忽略不计，在M和 P之间接有阻值为R 3.0的定值电阻，导体棒ab长0.5m，其电阻为r 1.0 ，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，B0.4T。现使ab以v10ms的速度向右做匀速运动。 （1）a b中的电流多大? a b两点间的电压多大？ （2）维持a b做匀速运动的外力多大？ （3） 求外力做功的功率，安培力 做功的功率，电路所消耗的电功率,（1） 0.5A 2V,（2）0.1N,典型问题2：杆在外力作用下的运动（能量）问题,F,已知：磁感应强度为B，导轨间的距离为L，杆在恒力F的作用下由静止开始做什么运动？,从力，运动角度,从能量角度,典型问题2：杆在外
4、力作用下的运动（能量）问题,典型问题2：杆在外力作用下的运动问题,5.在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置相距L且足够长的平行金属导轨AB、CD，在导轨的AC端连接一阻值为R的电阻.一根垂直于导轨放置的金属棒ab，其质量为m，导轨和金属棒的电阻及它们之间的摩擦不计。若用恒力F沿水平方向向右拉金属棒使其运动，求金属棒的最大速度。,6.如图所示，平行光滑的金属导轨竖直放置，宽为L，上端接有阻值为R的定值电阻质量为m的金属杆与导轨垂直放置且接触良好，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B导轨和杆的电阻不计金属杆由静止开始下落，下落h时速度达到最大，重力加速度为g，求 （1）金属杆的
5、最大速度Vm（2）金属杆由静止开始下落至速度最大过程中，电阻R上产生的热量Q,典型问题2：杆在外力作用下的运动问题,6.如图甲所，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为l。M、P间接有阻值为R的电阻。质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，导轨和金属杆的电阻可忽略。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计所有的摩擦，重力加速度为g。 （1）由b向a方向看到的装置如图乙所示，请画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图,试分析杆的运动情况； （2）在加速下滑时，当ab杆的速
6、度大小为时，求ab杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。,典型问题2：杆在外力作用下的运动（能量）问题,7.如图所示，有一水平放置的光滑导电轨道，处在磁感强度为B05T，方向向上的匀强磁场中轨道上放一根金属杆，它的长度恰好等于轨道间的间距L02 m，其质量m01kg，电阻r=002跨接在轨道间的电阻R118轨道电阻忽略不计，g10ms2 ，（1）要使金属杆获得60 ms的稳定速度，应对它施加多大的水平力F？（2）在金属杆获得 60ms的稳定速度后，若撤去水平力 F，那么此后电阻R上还能放出多少热量？,典型问题2：杆在外力作用下的运动（能量）问题,如果所示
7、，通电线圈在磁场中受力转动，线圈中就会产生感应电动势。感应电动势加强了电源产生的电流，还是削弱了它？是有利于线圈的转动，还是阻碍了线圈的转动？,思考与讨论,四、反电动势,电机转动,1、法拉第电磁感应定律：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。,课堂小结,当有N匝线圈时,当单匝线圈时,2、理解:、/t的意义,3、用公式 求E的二种常见情况：,4、反电动势,1、电动机线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势是加强了电源产生的电流，还是削弱了电源的电流？是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？ 电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流，这个电动势称为反电动势。反电动势的作用是阻
8、碍线圈的转动。这样，线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为其它形式的能。 2、如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？这时应采取什么措施？ 电动机停止转动，这时就没有了反电动势，线圈电阻一般都很小，线圈中电流会很大，电动机可能会烧毁。这时，应立即切断电源，进行检查。,四、反电动势,四.反电动势,1.既然线圈在磁场中转动,线圈中就会产生感应电动势.感应电动势加强了电源了产生的电流,还是削弱了它?是有得于线圈的转动,还是阻碍了线圈的转动?,电动机转动是时,线圈中产生的感应电动势 总要削弱电源电动势的作用,阻碍线圈的转动.,-反电动势,2.电动机由于机械故障停转,要立即切断电源.,电机转动,