3.2法拉第电磁感应定律
学习目标:
1.理解法拉第电磁感应定律的内容、数学表达式.
2.会用E=BLvsinθ和E=n解决问题.
重点:理解法拉第电磁感应定律的内容、数学表达式.
难点:用E=BLvsinθ和E=n解决问题.
预习新课:
1.感应电动势
由电磁感应产生的电动势,叫感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源,导体本身的电阻相当于电源内阻.当电路断开时,无(填"有"或"无")感应电流,但有(填"有"或"无")感应电动势.
2.法拉第电磁感应定律
(1)内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.
(2)表达式:E=n.
3.对感应电动势的理解
(1)磁通量的变化常由B的变化或S的变化引起.
①当ΔΦ仅由B的变化引起时,E=nS.
②当ΔΦ仅由S的变化引起时,E=nB.
(2)E=n计算的是Δt时间内平均感应电动势,当Δt→0时,E=n的值才等于瞬时感应电动势.
深度思考
(1)感应电动势的大小与Φ或ΔΦ的大小有没有关系?
(2)Φ、ΔΦ、与线圈匝数有关吗?感应电动势E与线圈匝数有关吗?
答案 (1)E的大小与Φ或ΔΦ的大小没有关系.
(2)Φ、ΔΦ、均与某一面积相联系,与线圈匝数无关;n匝线圈时相当于n个单匝线圈的串联,所以感应电动势E与线圈匝数有关.
例1 一闭合圆形线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线与磁场方向成30°角,磁感应强度随时间均匀变化.在下列方法中能使线圈中感应电流增加一倍的是( )
A.把线圈匝数增大一倍
B.把线圈面积增大一倍
C.把线圈半径增大一倍
D.把线圈匝数减少到原来的一半
解析 设感应电流为I,电阻为R,匝数为n,线圈半径为r,线圈面积为S,导线横截面积为S′.
由法拉第电磁感应定律知E=n=n,由闭合电路欧姆定律知I=,由电