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1、第四节 法拉第电磁感应定律,佛山市南海区西樵高级中学方红德,前面我们学习了产生感应电流的条件和如何运用“楞次定律”和“右手定则”判断感应电流的方向。本节课我们主要研究感应电动势的大小与哪些因素有关。,1只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流(),一、复习与回顾,2改变磁通量有多种方式，可以改变闭合电路的面积，也可以改变磁感应强度，还可以改变磁感应强度与面积的夹角(),3.当条形磁铁向下运动到接近螺线管时，感应电流的方向是由A经过电流计到B.（）,A,B,4.如图所示，在竖直向下的匀强磁场B中，放置一水平光滑金属框架，有一金属导体ab紧贴导轨面向右做切割磁感应线运动，则电阻上的感应
2、电流方向是（）A、没有感应电流产生 B、由P经R到M C、由M经R到P D、不能确定感应电流的方向,B,在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。,一、感应电动势的概念,在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。,一、感应电动势的概念,要产生感应电流，必须使穿过闭合电路的磁通量的发生变化，而感应电流的产生则说明有感应电动势的存在。那么感应电动势的大小与磁通量变化之间存在什么关系呢？本节课我们通过实验来寻找它们之间的关系：,问题思考：,一是感应电动势与磁通量大小的关系。二是感应电动势与磁通量变化大小的关系。三是感应电动势与磁通量变化率大小的关系。,1.研究感应电动势的大小跟什么因素有关（填P
3、1-4-1和1-4-2表）,二、感应电动势的大小,的 不同,都没有.,感应电流（电动势）等于.,大小,零,思考：根据这个实验，能否得出结论：磁通量不变化，就不会产生感应电流（电动势）。,变化,2.研究感应电动势的大小跟什么因素有关（填P1-4-1和1-4-2表）,二、感应电动势的大小,变化的 不同,变化的 相同,都产生了.,产生的E(I)大小.,快慢,大小,电流（电动势）,不等,思考：根据这个实验，能否得出结论：磁通量变化越大，感应电 流（电动势）就越大呢？,3.研究感应电动势的大小跟什么因素有关（填P1-4-1和1-4-2表）,二、感应电动势的大小,变化的 不同,变化的 相同,都产生了.,产
4、生的E(I)大小.,大小,快慢,电流（电动势）,不等,思考：根据这个实验，你能得出什么结论？,4.实验小结：,二、感应电动势的大小,磁通量变化越快，感应电动势越大。磁通量变化越慢，感应电动势越小。,（1）感应电动势与磁通量的大小没有关系。（2）感应电动势与磁通量变化的大小没有关系。（3）是感应电动势与磁通量变化的快慢有关系。,磁通量变化的快慢用磁通量的变化率 来表示,精确实验研究表明：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。,当E的单位是伏特，的单位是韦伯，t的单位是秒时，k=1,此时公式可写成：,说明：公式中应取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向可用楞次定律判断。,三、法拉第
5、电磁感应定律,1.如果闭合电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同。由于n匝线圈可以看成是由n个单匝线圈串联而成，因此整个线圈中感应电动势是单匝线圈的n倍,三、法拉第电磁感应定律,练习1.（双）下列说法正确的是（）A、磁通量大时,感应电动势一定大.B、磁通量变化大时，感应电动势一定大.C、磁通量变化率大时，感应电动势一定大.D、磁通量变化快时，感应电动势一定大.,C D,练习2.一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置,在0.5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势大小等于 V。,1.6,如图所示，闭合线圈一部分长度为L的导体ab处于匀强磁场中，磁感应
6、强度是B，导体ab以速度v匀速向右做切割磁感线运动，求产生的感应电动势。,四、导体做切割磁感线运动时感应电动势的计算,匀强磁场，v、B、L互相垂直,E=BLv,1.导体垂直切磁感线时的计算公式,2.导体斜切磁感线时的计算公式,（为v与B夹角）,说明：1、导线的长度L应为有效长度2、导线运动方向和磁感线平行时，E=03、速度V为平均值（瞬时值），E就为平均值（瞬时值）,E=BLv,例题.如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距l0.50m，左端接一电阻R0.20，磁感应强度B0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ac垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，
7、当ac以v4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：,(1)ac棒中感应电动势的大小；(2)回路中感应电流的大小；(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小,(3)由于ac棒受安培力 FBIL0.44.00.5 N0.80 N，故外力的大小为0.80 N.,解析：（1）根据法拉第电磁感应定律，ac棒中的感应电动势为 EBLv0.400.504.0V0.80 V,是定义式，普遍适用；只适用于导体切割磁感线运动。,求出的是平均感应电动势；求出的是瞬时感应电动势。,一、感应电动势的概念,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。,三、两个计算感应电动势的公式,五、本节课内容小结,二
8、、法拉第电磁感应定律,在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势,1.长为0.1m的直导线，在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，以10ms的速度做切割磁感应线运动时，导线中产生的感应电动势一定是0.1V（）,六、反馈练习,2.穿过一个闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4Wb，则线圈中感应电动势为 V.,0.4,3.关于电磁感应，下述说法中正确的是()A、穿过线圈的磁通量越大,感应电动势就越大 B、穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零 C、穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势就越大 D、穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势就越大,D,/10-2Wb,t/s,A,B,D,0,1,2,0.1,4.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则线圈中D时刻感应电动势等于零（）,斜率表示的变化率,祝同学们学习快乐！,祝同学们学习快乐！,导线的长度L应为有效长度,公式BLv中的L指的是切割磁感线的有效长度。在上图中E=BLv，圆弧切割磁感线的有效长度是L。,
