李美奇1.3法拉第电磁感应定律-课件

1.3法拉第电磁感应定律选修3-2射洪中学李美奇历史重现

受到奥斯特电可以产生磁的启发，法拉第从1822年就着手研究把磁转化为电的问题。开始，法拉第把线圈和电流计连接好，把磁铁插入线圈或从线圈中拔出，之后去观察电流计，结果什么现象也没能发生。其实，已经发生了电磁感应现象，不过法拉第没有想到电磁感应现象竟然是一种瞬间的过程。受奥斯特实验影响，法拉第认为电磁感应现象应该是一种稳定效应，结果法拉第屡次失败。

10年过去了。

1831年10月17日，法拉第在一个长筒外面绕上导线，将导线的两端连接上灵敏的电流表。然后用磁棒在线圈中插拔。突然，一瞬间，电流表的指针晃了一下，电流计发生了偏转！法拉第高兴之余，一共做了几十个类似的实验，终于认识到电磁感应现象原来是一种很短暂的现象。

1831年，法拉第发表了论文，指出变化的磁场产生电流，这是一个划时代的发现。

法拉第在自己的研究上，设计了世界上第一部感应发电机，第一个发现了电解定律，第一次发现真空放电现象中的“阴极暗区”，第一回谈到磁力线与电磁场。他还澄清了各种关于电的说法，发现贮存电的方法，继而发现法拉第效应。法拉第发现的电磁感应原理，连同他的其他贡献共同构成了发电机、电动机发明的基础，使人类从蒸汽时代疾步跨入电气时代。

1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？2．在恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？温故知新（1）闭合电路（2）有电源

（1）闭合电路（2）磁通量变化NS甲乙产生电动势的那部分导体相当于电源

既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。3.试从本质上比较甲、乙两电路的异同1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势（E）.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.

一、感应电动势2、产生条件：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。磁通量变化是电磁感应的根本原因;产生感应电动势是电磁感应现象的本质.探究实验：影响感应电动势大小的因素分组实验：将条形磁铁插入线圈中，电流表指针发生偏转。问题1、电流表指针偏转原因是什么？电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？（联系全电路欧姆定律讨论）

问题2：将条形磁铁从同一高度，插入线圈中，快插入和慢插入由什么相同和不同？磁通量变化的快慢不同磁通量的变化相同都产生了E(I)产生的E(I)大小不等从条件上看从结果上看相同不同小结：感应电动势的大小可能与磁通量变化的快慢有关，磁通量变化得快，感应电动势就大.说明：磁通量的变化快慢用磁通量的变化率来描述，即可表示为实验结论越大，感应电流I越大，感应电动势E越大。

进一步猜想：感应电动势的大小很可能与磁通量的变化快慢有关，并且成正比。二、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定律内容取适当单位则k=1线圈由1匝n

物理意义与电磁感应关系磁通量Ф穿过回路的磁感线的条数多少无直接关系磁通量变化△Ф穿过回路的磁通量变化了多少磁通量变化率ΔΦ/Δt穿过回路的磁通量变化的快慢

决定感应电动势的大小1、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义弄清：1、磁通量大，电动势一定大吗？

2、磁通量变化大，电动势一定大吗？产生感应电动势的条件a.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化。此时：b.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发生变化。此时：2、用公式 求E的三种常见情况：（动生电动势）（感生电动势）c.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发生变化。此时：1、有一个50匝的线圈，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0.07Wb。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2T增加到9T。求线圈中的感应电动势。课堂练习例4、匝数为n＝200的线圈回路总电阻R＝50Ω，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁通量Φ随时间变化的规律如图所示，求：线圈中的感应电流的大小。巩固练习例5、有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R＝0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在t1－t2时间内通过金属环某一截面的电荷量为多少？1、法拉第