1、法拉第电磁感应定律（第二课时）复习回顾复习回顾 闭合电路闭合电路中感应电动势的中感应电动势的大小大小，跟跟穿过这一电路穿过这一电路的磁通量变化率的磁通量变化率成正比成正比。法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律E=Nt 提出问题提出问题1 1 abvabvB 当导体做当导体做切割磁感线运动而切割磁感线运动而引起引起磁通量磁通量变化时，变化时，感应电动势多感应电动势多大？大？ 如图将矩形导体框如图将矩形导体框CDMN放在磁感应强度为放在磁感应强度为 B的的匀强匀强磁场磁场里，线框里，线框平面与磁感线平面与磁感线垂直垂直。设线框可动。设线框可动部分部分MN 的的长度为长度为l，它，它以速度以速度v水
2、平水平向右向右运动，运动，求产生求产生的感应的感应电电动动势大小。势大小。 导体切割导体切割磁感线时的感应电动势磁感线时的感应电动势l根据法拉第电磁感应定律：根据法拉第电磁感应定律：t时间内时间内回路面积增大回路面积增大 S穿过回路的磁通量变化：穿过回路的磁通量变化：B SBltvEtvBlttvBlS由于由于导体导体运动产生运动产生的感应电动势的感应电动势，叫，叫动生电动势。动生电动势。v tlvSlt B、l、v 两两垂直两两垂直 导体切割导体切割磁感线时的感应电动势磁感线时的感应电动势 导体运动导体运动方向与方向与导体本身导体本身垂直，但与磁感应垂直，但与磁感应强度方向有强度方向有夹角夹
3、角 将速度进行矢量分解将速度进行矢量分解 动生电动势为动生电动势为v1 = vsin v2 = vcos E = Blv1 E = Blvsin 当当v / B 时，时，E = 0当当vB 时，时，E 最大最大v1Bvv2 导体切割导体切割磁感线时的感应电动势磁感线时的感应电动势 复习电源的复习电源的作用作用F电电F非非内电路内电路外电路外电路 提出提出问题问题2 2 如图，导体棒在匀强磁场中运动，如图，导体棒在匀强磁场中运动，产生产生动生电动势的非静电力是什么力提供的？动生电动势的非静电力是什么力提供的？ 为为便于讨论，假设导体棒中的便于讨论，假设导体棒中的自由电荷是自由电荷是正电荷。正电荷
4、。如图，导体棒如图，导体棒CD在匀强磁场在匀强磁场中中运动，速度方向与运动，速度方向与磁感应强度磁感应强度方向方向垂直，且与导体棒垂直。垂直，且与导体棒垂直。 提出提出问题问题2 2v+CD+B 动生电动势的非静电力来源v+CD+B 导体棒中导体棒中自由电荷沿棒向自由电荷沿棒向 哪个方向运动？哪个方向运动？v+fCD+f+f 动生电动势的非静电力来源动生电动势的非静电力来源 导体棒一直导体棒一直运动下去，自运动下去，自 由电荷也会由电荷也会沿沿导体棒一直导体棒一直 运动吗？运动吗？ 导体棒中导体棒中自由电荷沿棒向自由电荷沿棒向 哪个方向运动？哪个方向运动？Bv+fCD+f+fvCD+- - -
5、E 动生电动势的非静电力来源动生电动势的非静电力来源B+fFv+fCD+f+f 动生电动势的非静电力来源动生电动势的非静电力来源 导体棒哪端的导体棒哪端的电势高电势高？ BvCD+- - -E+fF用用电电器器 v+fCD+f+f 动生电动势的非静电力来源动生电动势的非静电力来源B非非静电力与洛伦兹力有关。静电力与洛伦兹力有关。vCD+- - -E+fF用用电电器器 v+fCD+f+f 动生电动势的非静电力来源动生电动势的非静电力来源导体导体棒中自由电荷相对棒中自由电荷相对于纸面沿于纸面沿什么方向运动？什么方向运动？vCD+- - -E+fF用用电电器器 +fv合合vxvyfyfx非静电力是洛
6、仑兹力非静电力是洛仑兹力沿棒方向沿棒方向的分力。的分力。根据电动势的定义，有根据电动势的定义，有xxWqBlEBlqq非v=v动生电动势：动生电动势：E=BlvvyxfqB 动生电动势的非静电力来源动生电动势的非静电力来源 提出问题提出问题3 3F安安FI 从能量转化角度看从能量转化角度看动生电动势产生动生电动势产生 设匀强磁场的磁感应强度为设匀强磁场的磁感应强度为B，导体棒，导体棒MN的长的长度为度为l，在水平外力作用下以速度，在水平外力作用下以速度v水平向右匀速水平向右匀速运动，电运动，电阻值阻值为为R，不计其它电阻和摩擦。，不计其它电阻和摩擦。BvNMR 导体棒产生感应电动势？回路中的感
7、应电流？导体棒产生感应电动势？回路中的感应电流？感应电动势感应电动势 E = = BlvEIR感应电流感应电流vBlRER 从能量转化角度看从能量转化角度看动生电动势产生动生电动势产生 在时间在时间 t 内，电路中产生多少电能？内，电路中产生多少电能？ 电路中产生的电能电路中产生的电能EIEt电2 22B ltRvBvNMRER 从能量转化角度看从能量转化角度看动生电动势产生动生电动势产生 导体棒受到的安培力的大小？方向？导体棒受到的安培力的大小？方向？安培力安培力 2 2B lFIlBR安v与与v反向反向BvNMRF安安ER 从能量转化角度看从能量转化角度看动生电动势产生动生电动势产生 作用
8、在导体棒上的外力作用在导体棒上的外力F的大小？方向？的大小？方向？外力与外力与v同同向向 2 2B lFFR安vBvNMRF安安FER 从能量转化角度看从能量转化角度看动生电动势产生动生电动势产生 在时间在时间 t 内内，外力外力F 做功？安培力做功？做功？安培力做功？外力外力做功做功2 2B ltWR 安2vBvNMRF安安FER安培力安培力做功做功FWF tv2 2B ltR2v 从能量转化角度看从能量转化角度看动生电动势产生动生电动势产生 运动运动过程中，外力做功过程中，外力做功、安培力做功与电路、安培力做功与电路 中中产生的电能有什么关系？产生的电能有什么关系？ 外力做功等于外力做功等于克服安培力克服安培力做功，做功， 等于等于电路中产生的电能。电路中产生的电能。 遵循能量转化与遵循能量转化与守恒。守恒。综合综合分析：分析：BvNMRF安安FER 第一第一台发电机台发电机法拉第圆盘发电机法拉第圆盘发电机1831年年10月月28日日 课堂小结课堂小结E=Nt动生电动势产动生电动势产生生非静电力做功非静电力做功E=Blv能量转化能量转化微观微观宏观宏观同学们，再见！
