§4.4法拉第电磁感应定律

1、第四章 电磁感应4.4法拉第电磁感应定律1问题1：据前面所学，电路中存在持续电流的条件是什么？问题2：什么叫电磁感应现象？产生感应电流的条件是什么？（1）闭合电路；（2）有电源 产生感应电流的条件是：（1）闭合电路；（2）磁通量变化。利用磁场产生电流的现象23 法拉第电磁感应定律 试从本质上比较甲、乙两电路的异同乙甲相同点：两电路都是闭合的，有电流不同点：甲中有电池（电源）乙中有螺线管（相当于电源）31、感应电动势：在电磁感应现象中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就是电源。一、感应电动势问题1：感应电动势和感应电流之间存在什么关系？2、感应电动势和感应电流关系：感应电动势是

2、感应电流存在的必要条件，有感应电动势不一定有感应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定有感应电动势。4产生感应电流只不过是一个现象，它表示电路中在输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质，它表示电路已经具备了随时输出电能的能力。几点说明：不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势，产生感应电动势是电磁感应现象的本质。磁通量是否变化是电磁感应的根本原因。若磁通量变化了，电路中就会产生感应电动势，再若电路又是闭合的，电路中将会有感应电流。5问题2：影响感应电动势大小的因素？实验结论：感应电动势E的大小与磁通量的变化快慢有关，即与磁通量的变化率有关实验探究3、

3、磁通量的变化率表示磁通量的变化快慢6问题3：磁通量大，磁通量变化一定大吗？磁通量变化大，磁通量的变化率一定大吗？（可以类比速度、速度的变化和加速度。） 磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化不同。磁通量为零，磁通量的变化率不一定为零;磁通量的变化大，磁通量的变化率也不一定大。7 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变化率/ t成正比二、法拉第电磁感应定律：2、数学表达式（注意单位）问题：若闭合电路是n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量相同，E？ 若有n匝线圈，则相当于有n个电源串联，总电动势为：注意：公式中应取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。81、有一个50匝的线圈，

4、如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s，求感应电动势。 2、一个100匝的线圈，在0. 5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。3、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。9问题：公式中E表示的是平均感应电动势还是瞬时感应电动势？说明：（1）所求E为t时间内的平均感应电动势（2）t 0时，E为瞬时感应电动势104、 如下图所示，半径为r的金属环绕通过某直径的轴OO 以角速度作匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，从金属环面与磁场方向重合时开始计时，则在金属环转过30角的过程中，

5、环中产生的电动势的平均值是多大？ oOB11/10-2Wbt/sABD0120.15、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：( )A、线圈中0时刻感应电动势最大B、线圈中D时刻感应电动势为零C、线圈中D时刻感应电动势最大D、线圈中0到D时间内平均感应电动势为0.4VABD12三、导体作切割磁感线运动 如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势ab Gabv回路在时间t内增大的面积为：S=Lvt产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化为：=BS=BLvt（V是相对于

6、磁场的速度）13例1：如图，匀强磁场的磁感应电动势为B，长为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与L成角，求金属棒ab产生的感应电动势。abv14练习：半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中，以速度V向右匀速运动时，E=？。 R若速度方向与水平面成角斜向下呢？15vBV1=Vsin V2=Vcos 若导体斜切磁感线（为v与B夹角） （若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角）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=0.3、速度V为平均值（瞬时值），E就为平均值（瞬时值）。16问题：公式 与公式 的区别和联系？ 1、一般来说， 求出的是平均感应电动势，E和某段时间或者某个过程对应，而求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻或者某个位置对应。 2、求出的是整个回路的感应电动势，而不是回路中某部分导体的电动势。回路中感应电动势为零时，但是回路中某段导体的感应电动势不一定为零。如上图。vabcdLL区别：17 1、公式中的时间趋近于0时，E就为瞬时感应电动势 2、公式中v若代表平均速度，则求出的E就为平均感应电动势。联系：18例2、如下图所示，长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆OA两端的电势差。AOA19例题3、在磁感应强度为B的匀强磁场中,