第三章第2节《法拉第电磁感应定律》人教版高中物理选修11

法拉第电磁感应定律复习：1.要使闭合电路中有电流必须具备什么条件？这个电路中必须有电源，因为电流是由电源的电动势引起的.2.如果电路不是闭合的，电路中还有电流吗？电源的电动势还存在吗？电路中没有电流，但电源电动势依然存在，电动势反映了电源提供电能的本领，与电路无关。3.电路中存在持续电流的条件是什么？（1）闭合电路；（2）有电源4.什么叫电磁感应现象？产生感应电流的条件是什么？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问题：在电磁感应现象中，闭合电路中有感应电流产生，那么是不是应该有电动势存在呢？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）有电源就有电动势1、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。2、电源：产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.一.感应电动势3、感应电动势和感应电流的关系：感应电动势是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。感应电动势的大小跟什么因素有关呢？导线切割磁感线，产生感应电流，导线运动的速度越快，产生的感应电流越大.P46图3.1-2实验中（动画：1）向线圈插入条形磁铁，磁铁的磁场越强、插入的速度越快，产生的感应电流就越大P47图3.1-3实验中(短片2与动画3）1、当时间△t相同时,磁通量变化△φ越大,感应电流就越大,表明感应电动势越大。2、当磁通量变化△φ相同时,所用时间△t越短,感应电流就越大,表明感应电动势越大感应电动势的大小跟磁通量变化△φ和所用时间△t都有关，即与磁通量的变化快慢有关.综合结论产生感应电流产生的条件：

闭合电路中的磁通量发生变化。△φ=（Φ2-Φ1）大量实验表明：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。这就是法拉第电磁感应定律。二、法拉第电磁感应定律表达式式中物理量都取国际单位时K=1

我们用磁通量的变化率来描述磁通量变化的快慢。

若闭合电路是一个n匝线圈，则相当于n个相同的电源串联，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，所以整个线圈的感应电动势为

实际工作中,为了获得较大的感应电动势,常常采用几百匝甚至几千匝的线圈。推论：导线切割磁感线时的感应电动势．

如图所示，导体由ab以v匀速移动到a1b1

，这一过程中穿过闭合回路的磁通量变化=BLvt，由法拉第电磁感应定律得：说明：（1）V//B时，E=0（2）V垂直B时，E=BLV三．电磁感应现象中能量是守恒的

法拉第电磁感应定律告诉我们:电能的产生一定以消耗其他形式的能量为代价的.今天,我们使用的电能从各种形式的能转化而来:水力发电,风力发电,火力发电……水力发电站火力发电站亚洲最大的风力发电站新疆风力发电站新西兰地热发电站各种获得大规模电能的实用方案都是以法拉第电磁感应定律为理论基础的，不同的是如何推动发电机发电。开门时线圈中会有电流吗？

分别给门的四角钉上大钉子，用电线沿着4个钉子绕制一个几十匝的大线圈，如图，线圈的两端连在一个电流表上，开门、关门时能不能发出电来？试试看！如果发电效果不明显，想一想，应该怎样改进？1.电路中感应电动势的大小，是由穿过这一电路的

所决定的。a、磁通量b、磁通量的变化量c、磁通量的变化率以上填空的三个选项，正确的显然是c，但你能说明选项a和b的含义吗？你认为当年安培实验的猜想是哪个选项？2、在图中，闭合矩形线圈不动，磁体在线圈中转动，如果磁体转动的速度不同，线圈中产生的感应电动势相同吗？3、两个匝数不同的线圈绕在同一个圆筒上，如图，它们的匝数nA>nB，当一个条形磁体穿过圆筒时，哪个线圈产生的感应电动势大些？答：在磁体转动时，线圈中会有变化的电动势，磁体转动速度不同时，感应电动势不同。答：穿过A、B线圈的磁通量的变化率可以认为是相同的，由于nA>nB

，所以EA>EB

。4、某自行车上有一个如图所示的装置，滚轮靠在自行车轮胎的边缘上。自行车行驶时，滚轮带着其中的磁体转动。这个装置有什么用途？答:当自行车运动时,轮胎带动滚轮运动,滚轮带动磁体转动.由于穿过该装置中的线圈的磁通量变化,线圈中就有感应电动势.线圈与小灯泡相连，就能点亮小灯泡。该装置可供晚间骑自行车照明用。5、桌面上放着一个单匝线圈，线圈中心上方一定高度上竖立的条形磁体，此时线圈内的磁通量为0.04Wb，把条形磁体竖放在桌面内的桌面上时，线圈内的磁通量为0.12Wb。分别计算以下两个过程中线圈中的感应电动势。(1)把条形磁体从图中位置在0.5S内放到线圈内的桌面上；(2)换用10匝矩形线圈，线圈子面积和原单匝线圈相同，把条形磁体从图中位置在0.1s内放到线圈内的桌面上。答：ΔΦ=0.12Wb-0.0