物理（普通类）教学课件 第五节 电磁感应 学习资料

第五节

电磁感应一、电磁感应现象二、右手定则三、法拉第电磁感应定律

演示实验一（点击下图即可播放）一、电磁感应现象我们在初中学过，闭合导体回路的一部分在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中会产生电流。这种现象叫作电磁感应现象，其中产生的电流叫作感应电流。在下面的演示实验中，当导体ab

在磁铁中左右运动切割磁感线时，电流表的指针会发生偏转，即在电路中产生了感应电流。

演示实验二（点击下图即可播放）把线圈和电流表连接起来，组成闭合回路。当条形磁铁插入线圈或从线圈内拔出时，会发现电流表的指针发生偏转，表明回路中产生了感应电流。如果将磁铁静止地放置在线圈中间，则电流表的指针不发生偏转，即回路中没有产生感应电流。

演示实验三（点击下图即可播放）

把线圈A跟电源和开关连接起来，把线圈B跟电流表连接起来，把线圈A放置在线圈B中。当闭合或打开开关时，会发现电流表的指针发生了偏转，表明线圈B中有感应电流产生。

演示实验四（点击下图即可播放）

如果把开关换成滑动变阻器，当改变变阻器的滑动触头位置时，会发现线圈B中也有感应电流产生。当线圈A中的电流保持不变时，线圈B中没有感应电流。于是，人们得出结论：不论用什么方法，只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生。通过实验可以看出，利用磁场产生电流的方法有多种，它们都有一个共同点，那就是穿过闭合导体回路的磁通量发生了变化。闭合导体回路的一部分在磁场中做切割磁感线的运动时，产生的感应电流的方向是怎样的呢？

二、右手定则通过实验人们发现，可以用右手定则来判断感应电流的方向：伸开右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动的方向。那么，其余四指的指向就是感应电流的方向，如右图所示。

三、法拉第电磁感应定律在电磁感应现象中，闭合回路中产生了感应电流，说明回路中一定有电动势。当回路不闭合时，回路磁通量发生变化，虽然没有感应电流，但是电动势一定存在。我们把在电磁感应现象中产生的电动势，叫作感应电动势。产生感应电动势的那部分导体或线圈就相当于电源。感应电动势的大小与哪些因素有关呢？在用导体切割磁感线产生感应电流的实验中，导体运动的速度越快、磁体的磁场越强，产生的感应电流越大；在向线圈中插入条形磁铁的实验中，磁铁的磁场越强、插入的速度越快，产生的感应电流就越大。在改变线圈

A

中的电流大小的实验中，滑动触头滑动的速度越快，产生的感应电流越大。例如，在时间Δt

内，穿过某单匝线圈的磁通量的改变量为ΔΦ，则在单匝线圈中产生的感应电动势为E，ΔΦ，Δt

的SI单位分别是V、Wb、s。如果线圈有n

匝，那么，整个线圈的感应电动势就是单匝线圈的感应电动势的n

倍，即这些实验告诉我们：感应电动势的大小可能与磁通量的变化快慢有关。通过大量精确的实验，人们得出结论：回路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。

解

当线圈平面平行于磁感应线的方向时，穿过线圈的磁通量Φ1=0，当线圈平面垂直于磁感应线的方向时，穿过线圈的磁通量为

[例题]在一个B=0.01T的匀强磁场中，放一个横截面积为

0.001m2的线圈，其匝数为500匝。在0.1s内把线圈平面从平行于磁感线的方向转过90°，变为与磁感线的方向垂直。求线圈中的平均感应电动势。Φ2=BS=0.01×0.001Wb=1×10–5

Wb在0.1s内穿过线圈磁通量的改变量ΔΦ

=

Φ2－Φ1=1×10–5

Wb由法拉第电磁感应定律，得=500×

V=0.05V练习5-5

1．如下图所示是闭合导体回路的部分导体在磁场中运动的四种情况，回路中产生感应电流的是（

）。答案：

D。

2．如右图所示，长方形线圈放于匀强磁场中，下述情况下能产生感应电流的是（

）。

A．左右平行移动

C．上下平行移动

B．前后垂直移动D．以OO'为轴转动答案：D。

3．闭合导体回路如右图所示，当导体棒ab向左运动时,电流表中的感应电流方向由

到

（填上或下）。答案：

下；上。

4．一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。线圈中感应电动势的大小是多少？答案：16V。

5．市场上有一种环保型手电筒，如右图