4.4 法拉第电磁感应定律 王英2017 - 副本
法拉第电磁感应定律 课件
感应电动势E的大小与磁通量的变化量△φ有关。
也与完成磁通量变化所用的时间△t有关。
也就是与磁通量变化的快慢有关（而磁 通量变化的快慢可以用磁通量的变化率
表示△φ/ △t ）
实验中： 导线切割磁感线，产生感应电流，导线运动 的速度越快、磁体的磁场超强，产生的感应 电流越大
P47图3.1-3实验中：
的感应电动势为
E
=
n
DF Dt
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
补充：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：
E
=
DF Dt
=
பைடு நூலகம்
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……
小结：
一、法拉第电磁感应定律
E
=
n
DF Dt
单位 E 瓺 V F 瓺 Wb t s
二、电磁感应现象中能量是守恒的
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
现象
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
结论
感应电动势的大小跟磁通量变化△φ 和所用时间△t都有关.
电磁感应中的法拉第电磁感应定律详解
电磁感应中的法拉第电磁感应定律详解电磁感应是电磁学中的重要概念，它描述了磁场和电场之间的相互作用。
其中，法拉第电磁感应定律是电磁感应的基本原理之一。
本文将详解法拉第电磁感应定律的原理和应用。
1. 法拉第电磁感应定律的基本原理法拉第电磁感应定律是英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出的，它描述了磁场变化引起的感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，当导体中的磁通量发生变化时，导体中将产生感应电动势。
这个电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。
具体而言，设一个导体线圈置于磁场中，当磁场的磁通量发生变化时，线圈中将产生感应电动势。
这个电动势可以通过以下公式表示：ε = -N(dΦ/dt)其中，ε表示感应电动势，N表示线圈的匝数，Φ表示磁通量，t表示时间。
负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
2. 法拉第电磁感应定律的应用法拉第电磁感应定律在现代科技中有广泛的应用。
以下将介绍几个常见的应用。
2.1 电磁感应发电机电磁感应发电机是利用法拉第电磁感应定律发电的装置。
它由转子和定子组成，转子上有一组线圈，当转子旋转时，线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电动势。
这个感应电动势通过导线输出，供应电力。
2.2 变压器变压器是利用法拉第电磁感应定律调整电压的装置。
它由两个线圈组成，一个为输入线圈，另一个为输出线圈。
当输入线圈中的电流发生变化时，产生的磁场会感应输出线圈中的感应电动势，从而调整输出电压。
2.3 感应加热感应加热是利用法拉第电磁感应定律实现加热的技术。
通过在导体中通电，产生交变电流，从而在导体中产生交变磁场。
当另一个导体置于磁场中时，会感应出电流，从而产生热量。
3. 法拉第电磁感应定律的局限性虽然法拉第电磁感应定律在许多领域有广泛的应用，但它也有一些局限性。
3.1 自感应自感应是指当导体中的电流发生变化时，导体本身会产生感应电动势。
这种感应电动势会阻碍电流的变化，从而产生自感应现象。
自感应的存在会导致电磁设备的能量损耗。
高二物理第四章《第4节 法拉第电磁感应定律》1(课件)
renhanxin
任汉鑫
四、反电动势
[问题1] 电动机线圈的转动会产生感应电动势。这 个电动势是加强了电源产生的电流，还是削弱了电源的 电流？是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？
renhanxin
任汉鑫
四、反电动势
[问题1] 电动机线圈的转动会产生感应电动势。这 个电动势是加强了电源产生的电流，还是削弱了电源的 电流？是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？
任汉鑫
思考:
[问题] 产生感应电流的条件是什么？ 试从本质上比较甲、乙两电路的异同。
S
产生电动势的
甲
G乙
N
那部分导体就 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
。
renhanxin
任汉鑫
一、感应电动势
定义：在电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势（E） 闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有感应电动势。
1. 区别：
E=n/t一般求出的是t时间内的平均感应电动势，
E与某段时间或某个过程相对应，常在穿过一个面的磁通 量发生变化时用。
E=BLvsin求出的是瞬时感应电动势，E与某个时刻
或某个位置相对应，常在一部分导体做切割磁感线运动 时用。
renhanxin
任汉鑫
2. 联系：
公式E=nΦ/t和公式E=BLvsin是统一的。公式 E=nΦ/t中当t→0时，求出的E为瞬时感应电动势； 公式E=BLvsin中当v代入平均速度时，则求出的E为平
renhanxin
任汉鑫
四、反电动势
[问题2] 如果电动机因机械阻力过大而停止转动， 会发生什么情况？这时应采取什么措施？
电动机停止转动，这时就没有了反电动势，线圈电 阻一般都很小，线圈中电流会很大，电动机可能会烧 毁。这时，应立即切断电源，进行检查。
《法拉第电磁感应定律》 讲义
《法拉第电磁感应定律》讲义一、电磁感应现象的发现在 19 世纪初，电和磁的研究还处于相对分离的状态。
丹麦科学家奥斯特在 1820 年发现了电流的磁效应，这一发现揭示了电和磁之间的紧密联系，为后来的电磁学研究奠定了基础。
而英国科学家法拉第则对磁生电的现象产生了浓厚的兴趣。
经过多年的不懈努力和实验探索，法拉第终于在1831 年发现了电磁感应现象。
他通过实验观察到，当闭合回路中的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势，从而产生感应电流。
这一发现具有划时代的意义，它不仅揭示了电和磁之间的相互转化关系，也为后来发电机的发明和电力工业的发展奠定了基础。
二、法拉第电磁感应定律的内容法拉第电磁感应定律指出：闭合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。
用公式表示为：＄E ＝ n\frac{＼Delta\Phi}｛＼Delta t}＄，其中＄E$ 表示感应电动势，＄n$ 为线圈的匝数，＄＼Delta\Phi$ 表示磁通量的变化量，＄＼Delta t$ 表示变化所用的时间。
需要注意的是，这里的磁通量是指穿过闭合回路的磁感线的条数。
磁通量的变化可能是由于磁场的变化、回路面积的变化或者两者同时变化引起的。
三、对法拉第电磁感应定律的深入理解1、感应电动势的方向根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
因此，可以通过楞次定律来判断感应电动势的方向。
当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，感应电动势的方向与电流方向相同；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，感应电动势的方向与电流方向也相同。
2、平均感应电动势和瞬时感应电动势在法拉第电磁感应定律中，如果磁通量的变化是在一段时间内发生的，计算得到的感应电动势称为平均感应电动势；如果磁通量的变化是在某一时刻发生的，计算得到的感应电动势称为瞬时感应电动势。
对于一些简单的情况，如磁场均匀变化或导体切割磁感线运动，可以通过相应的公式直接计算瞬时感应电动势。
法拉第电磁感应定律 课件
三、反电动势 1.电动机转持原来的转动就必须向电动机提供电能， 电能转化为 其他形式能 . 2.若电动机工作中由于机械阻力过大而停止转动，这时就没有 了 反电动势 ，线圈中电流会很大，可能会把电动机烧毁，这时 应立即 切断电源，进行检查.
的感应电动势多大？回路中的电流为多少？
解析 夹在导轨间的部分导体切割磁感线产生的电动势才是电路 中的感应电动势. 3 s 末时刻，夹在导轨间导体的长度为：
l＝vt·tan 30°＝5×3×tan 30°m＝5 3 m 此时：E＝Blv＝0.2×5 3×5 V＝5 3 V 电路电阻为 R＝(15＋5 3＋10 3)×0.2 Ω≈8.196 Ω 所以 I＝ER≈1.06 A 答案 5 3 m 5 3 V 1.06 A
2.实际应用不同 E＝nΔΔΦt 应用于磁感应强度变化所产生的感应电动势较方便；E ＝Blvsin θ 应用于导线切割磁感线所产生的感应电动势较方便. 3.E 的意义不同 E＝nΔΔΦt 求的一般是平均感应电动势，但当 Δt→0 时，E＝nΔΔΦt 可 表示瞬时感应电动势；E＝Blv 一般求的是瞬时感应电动势，当 v
(2)前5 s内的平均感应电动势的大小. 解析 前5 s内磁通量的变化ΔΦ′＝Φ2′－Φ1′ ＝S(B2′－B1′)＝200×10－4×(0.2－0.2) Wb＝0. 由法拉第电磁感应定律 E′＝nΔΦΔt′＝0. 答案 0
二、导体切割磁感线时的感应电动势 公式E＝Blvsin θ的理解 (1)该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，通常用来 求导体做切割磁感线运动时的感应电动势.若B、l、v两两垂 直，则E＝Blv.
(2)式中l应理解为导线切割磁感线时的有效长度，即导体在 与v垂直方向上的投影长度.如图5甲中，感应电动势E＝Blv＝ 2Brv≠Bπrv(半圆弧形导线做切割磁感线运动).在图乙中，感 应电动势E＝Blvsin θ≠Blv.
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迈克尔·法拉第肖像画
其中：
是电动势，单位为伏特。 ΦB是通过电路的磁通量，单位为韦伯。
电动势的方向（公式中的负号）由楞次定律提供。“通过电路的磁通量”的意义会由下面的例子阐述。
传统上有两种改变通过电路的磁通量的方式。至于感应电动势时，改变的是自身的电场，例如改变生成场的电流（就像变压器那样）。而至于动生电动 势时，改变的是磁场中的整个或部份电路的运动，例如像在同极发电机中那样。
一个直觉上很吸引但错误的通量定则使用法是，将通过电流的通量当成只是ΦB = Bwℓ，其中w为移动环路的宽度。这数目与时间没有关系，所以这方法会 不正确地预测出无生成电动势。这套论述的缺陷在于它并没有考虑到整个电路，而整个电路是闭合的环路。
使用通量定则时，我们必须顾及整个电路，其中包括通过上下碟片边沿的路径。我们可以选择一通过两道边沿及移动环路的任意闭合路径，而通量定则会 找出该路径的电动势。任何有一部分连接移动环路的路径，都会表达到电路移动部分的相对运动。
作为一个路径例子，选择在上碟片按照转动方向，并下碟片按照转动反方向穿过电路（由图四的箭号表示）。在这情况下，对与回路成角θ的移动环路而 言，圆柱体的一部分面积A = rℓθ为电路的一部分。这面积与磁场垂直，所以造成了这个大小的通量：
其中式子为负，这是因为右手定则指出，电流环路所产生的磁场，与外加的磁场方向相反的缘故。由于这是通量中唯一一个跟随时间转变的部分，所以通 量定则预测的电动势为
N为线圈圈数； ΦB为通过一圈的磁通量，单位为韦伯。
图二：于空间内有定义的一矢量
场F（r，t），及以曲线∂Σ为边界的一 表面Σ，在场的积分范围内以速度v移
动。
在选择路径∂Σ(t)求电动势时，路径须满足两个基本条件：（一）路径闭合；（二）路径必需能描述到电路各部 分的相对运动（这就是∂Σ(t)中变量为时间的原因）。路径并不一定要跟随电流的流动路线，但用通量定律求出 的电动势，理所当然地会是通过所选路径的电动势。假若路径并不跟随电流的话，那么那电动势可能不是驱动着电流的那一电动势。
电磁感应中的法拉第电磁感应定律
电磁感应中的法拉第电磁感应定律电磁感应是指由于磁场的变化而导致产生电流的现象，这是现代电磁理论的基石之一。
法拉第电磁感应定律是电磁感应理论中最重要的定律之一，它描述了磁场变化对电流的产生的影响。
法拉第电磁感应定律是由英国科学家迈克尔·法拉第于1831年首次提出的。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场穿过一个闭合线圈时，线圈的两端将产生一个电动势（emf），从而产生电流。
这个定律可以用数学公式来表示：ε = -dΦ/dt其中，ε代表电动势，Φ代表磁通量，t代表时间，d/dt表示对时间的导数。
根据这个公式，我们可以看出，只有当磁通量的变化率不为零时，才会产生电动势和电流。
为了更好地理解法拉第电磁感应定律，让我们来看一个实际的例子。
假设我们有一个闭合线圈，线圈中有一根导线。
当一个磁场通过线圈时，即磁通量发生变化时，根据法拉第电磁感应定律，线圈的两端就会产生电动势，从而产生电流。
这种现象在实际生活中有很多应用。
例如，发电机就是利用法拉第电磁感应定律来产生电流的。
在一个发电机中，通过旋转的磁场使线圈中的磁通量发生变化，从而产生电动势和电流。
类似地，变压器也是利用法拉第电磁感应定律来工作的，通过变换磁场的大小和方向，来改变线圈中的磁通量，从而将电能传输到其他地方。
法拉第电磁感应定律也对我们理解电磁波的传播有着重要的意义。
当电磁波通过一个线圈时，根据法拉第电磁感应定律，线圈将产生电动势和电流。
这也是无线电接收器的工作原理之一，通过接收电磁波的变化来产生电流，从而实现信息的传输。
在实际应用中，我们还可以利用法拉第电磁感应定律来制造感应电机、电磁炉等设备。
这些设备通过控制磁场的变化，从而产生电磁感应，最终产生电流和电能。
总结一下，法拉第电磁感应定律是电磁感应理论中的重要定律，它描述了磁场变化对电流的产生的影响。
根据这个定律，当磁通量的变化率不为零时，将会产生电动势和电流。
这个定律在电力工程、通信技术等领域有着广泛的应用，对现代社会的发展起到了重要作用。
4.4法拉第电磁感应定律(第一课时)
A、线圈中0时刻磁通量的变化 线圈中0 率最大。 率最大。 B、线圈中D时刻磁通量的变化 线圈中D 1 率为零。 率为零。 C、线圈中D时刻磁通量的变化 线圈中D 率最大 D、线圈中0到D时间内磁通量的 线圈中0 变化率为0.4Wb/s 变化率为0.4Wb/s
2 Φ/10-2Wb
t/s 0.1
0 A B D
V
∆Φ 讨论： 二、讨论：磁通量 Φ 、磁通量的变化量 ∆Φ、磁通量的变化率 ∆t
间的关系： 间的关系：
即：Φ 、 ∆Φ 磁通量
∆Φ 的大小间无直接关系。 、 的大小间无直接关系。 ∆t
状态量（对应某一时刻） Φ 状态量（对应某一时刻）
∆Φ= Φ2 − Φ1 过程量（对应某一段时间） 对应某一段时间）
五、导体切割磁感线时的感应电动势 导体切割磁感线时的感应电动势
若导体运动方向跟磁感应强 导体斜切磁感线) 度方向有夹角(导体斜切磁感线 导体斜切磁感线
B V1 θ
V2
E = BLv1 = BLv sin θ
θ为v与B夹角 为 与 夹角
v
六、反电动势
此电动势阻碍电路中原 来的电流. 来的电流 故称之为反电动势
S
N
G
甲
乙
S
高中物理法拉第电磁感应定律课件
法拉第电磁感应定律的原 理
变化的磁场产生电场
总结词
变化的磁场会产生电场，这是法 拉第电磁感应定律的核心内容。
详细描述
根据法拉第的实验和理论，当磁 场发生变化时，会在导体中产生 电动势，从而产生电流。这个现 象称为电磁感应。
产生感应电动势的条件
总结词
要产生感应电动势，需要有两个条件同时满足：一是导体处于变化的磁场中，二 是导体是闭合电路的一部分。
详细描述
当导体在变化的磁场中时，导体中的电子受到洛伦兹力的作用，从而在导体中产 生电流。如果导体不是闭合电路的一部分，则产生的电流将会消失。
感应电动势的大小计算
总结词
感应电动势的大小与磁通量的变化率 成正比，这是法拉第电磁感应定律的 定量表述。
详细描述
根据法拉第电磁感应定律，感应电动 势的大小计算公式为 e = -dΦ/dt，其 中 e 是感应电动势，Φ 是磁通量，t 是时间。这个公式表明，感应电动势 的大小与磁通量的变化率成正比。
THANKS
磁悬浮列车的原理
总结词
磁悬浮列车利用法拉第电磁感应定律实 现列车与轨道的分离。
VS
详细描述
磁悬浮列车通过强大的磁场产生推力，使 列车与轨道之间保持一定距离。当列车向 前运动时，车体下方的线圈会产生感应电 动势，与轨道磁场相互作用产生推力，使 列车前进。同时，磁悬浮列车采用非接触 式设计，减少了摩擦和磨损，提高了运行 效率和安全性。
磁通量与感应电动势的关系
总结词
磁通量的变化是产生感应电动势的必 要条件，而感应电动势的大小则与磁 通量的变化率有关。
详细描述
磁通量是描述磁场分布的物理量，当 磁通量发生变化时，会在导体中产生 感应电动势。感应电动势的大小则取 决于磁通量变化的快慢程度。
法拉第电磁感应定律课件
2．E 的单位是伏特(V)，且 1 V＝1 Wb/s. 证明：1Wsb＝1T·sm2＝1AN·ms·m2＝ 1NA··ms ＝1CJ ＝1 V.
例2穿过一个电阻为1 Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终保 持每秒均匀的减少3 Wb，则( )
A．线圈中的感应电动势一定是每秒减少3 V B．线圈中的感应电动势一定是3 V C．线圈中的感应电流一定是每秒减少3 A D．线圈中的感应电流不一定是3 A
答案：B
法拉第电磁感应定律
一、感应电动势
1．定义． 在电磁感应中产生的电动势叫做感应电动势，产生感应 电动势的那部分导体相当于电源． 2．产生条件． 不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化， 电路中就会产生感应电动势． 3．方向． 规定电源内部感应电动势的方向由负极指向正极，与电 源内部的电流方向一致，所以在产生感应电动势的导体中， 若存在感应电流，则感应电流的方向就是感应电动势的方向， 且由感应电动势的负极指向正极．
解析：依据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与匝 数和磁通量的变化率成正比，而本题的磁通量的变化率是不 变的，所以线圈中的感应电动势的大小是不变的，所以 A 错； 因电路中的电阻阻值不变，而感应电动势的大小也不变，即
感应电流的大小也不变，C 错；根据 E＝ΔΔΦt ＝3 V，B 正确； 则感应电流，I＝RE＝3 A，D 也错．
解析：Φ、ΔΦ、ΔΔΦt 的大小没有直接关系．穿过一个平 面的磁场通量大，磁通量的变化量不一定大，磁通量的变化
率也不一定大，A、B 错．磁通量的变化率ΔΔΦt 表示穿过某一 面积的磁通量变化的快慢，磁通量变化率越大，磁通量变化 得说越快，C 正确．磁通量等于零时，磁通量可能正在变， 此时磁通量的变化率不为零，D 错误(类似运动学中汽车启 动瞬间速度为零，但由于瞬间牵引力作用，瞬间速度变化而 产生加速度，速度变化率不为零，由 v＝ at，t＝0，v＝0)．
00004·4 法拉第电磁感应定律(1)
4ω
（3）q
I Δt
E Δt R
n Δφ Δt Δt R
n Δφ BL1 L2
R
R
反电动势
安培力方向 转动速度方向
S
N
电动机
反电动势
1、电动机线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势 是加强了电源的电流，还是削弱了电源的电流？是有 利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？
电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流， 这个电动势称为反电动势。反电动势的作用是阻碍线 圈的转动。这样，线圈要维持原来的转动就必须向电 动机提供电能，电能转化为其它形式的能。
(1)公式E=Δφ/Δt，E= nΔφ/Δt一般适用于求解平
均电动势的大小；
(2)而公式E=BLV一般适用于切割磁感线运动导 体的瞬时电动势的大小。
(3)在电磁感应现象中,不管电路是否闭合,只要 穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应 电动势产生。
1.如图所示,有一长为1m的导体棒ab,放在磁感应强度 B=0.5T的匀强磁场中,当以v=2m/s的速度垂直于磁 场方向作切割磁感线运动时,产生的感应电动势多 大? ab两端哪一端电势高?
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。这就是 法拉第电磁感应定律。
E Δ
Δt
n 匝相同线圈
E n Δ
Δt
思考:
磁通量越大,感应电动势越大?
磁通量变化越大,感应电动势越大?
磁通量变化越快,感应电动势越大?
磁通量变化率为零,感应电动势为零?
例、 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ω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，环中产生的电动势的平均值是多大？
4.4法拉第电磁感应定律(第二课时)
例：如图，匀强磁场的磁感应电动势为B，长为L 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 ab在垂直于 的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与L成 求金属棒ab产生的感应电动势。 ab产生的感应电动势 θ角，求金属棒ab产生的感应电动势。
a
E=B(Lsinθ E=B(Lsinθ)V Lsin
如果电动机因机械阻力过大而停止转动， 如果电动机因机械阻力过大而停止转动，这 停止转动 时就没有了反电动势，线圈电阻一般都很小， 时就没有了反电动势，线圈电阻一般都很小， 反电动势 线圈中电流会很大，电动机会烧毁。这时， 线圈中电流会很大，电动机会烧毁。这时，应 电流会很大 立即切断电源，进行检查。 立即切断电源，进行检查。
三、导体作切割磁感线运动时感应电动势E大小 导体作切割磁感线运动时感应电动势E 如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场 如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场 ab 中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线， 磁感应强度是B ab以速度 匀速切割磁感线， 求产生的感应电动势 a a × × × × × × 回路在时间t内增大的面积为： 回路在时间t内增大的面积为： × × × × × ×
B V1=Vsin =Vsinθ θ v V2 =Vcos =Vcosθ
E = BLv1 = BLv sinθ
（θ为v与B夹角） 夹角）
方向和B平行时， =0 说明： 说明： 1、V方向和B平行时，θ=0 ，E=0 就为平均值 2、速度V为平均值，E就为平均值. 速度 为平均值， 就为平均值. 速度V为瞬时值， 就为 瞬时值. 速度 为瞬时值，E就为 瞬时值. 3、导线的长度 L应为有效长度
ΔS = L(vΔt) 穿过回路的磁通量的变化为： 穿过回路的磁通量的变化为： ΔΦ= BΔS = BLvΔt
法拉第电磁感应定律 课件
何结合Φ t 图象求解感应电动势?
Δ
提示:在高中阶段,利用公式 E=n Δ 求出的电动势是在Δt 时间内的平均
感应电动势,也是整个闭合电路的总电动势,只有当Δt→0 时,它所表达的才
Δ
是瞬时感应电动势;法拉第电磁感应定律中磁通量的变化率 Δ 可以从分析
Φ t 图象上某点切线的斜率求解。
●名师精讲●
1.感应电动势的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率
Δ
,而与
Δ
Φ的
大小、ΔΦ 的大小没有必然联系。
2.磁通量的变化率
s 时,
Δ
=0,t=0、0.2
Δ
Δ
是
Δ
Φ t 图象上某点切线的斜率。如图所示,t=0.1
s、0.4 s、0.6 s 时图线斜率最大,即
E=n
Δ
。
Δ
【例题 2】 一个 200 匝、面积为 20 cm2 的线圈放在磁场中,磁场的方
向与线圈平面垂直,若磁感应强度在 0.05 s 内由 0.1 T 增加到 0.5 T,在此过
程中穿过线圈的磁通量的变化量是
Wb;磁通量的平均变化率是
Wb/s;线圈中的平均感应电动势的大小是
V。
解析:磁通量的变化量是由磁场的变化引起的,应该用公式
Δ
表示。
Δ
用
(2)意义:用来描述磁通量变化快慢的物理量。
2.法拉第电磁感应定律
(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的变化率
成正比。
(2)表达式:若为单匝线圈 E=
Δ
;若为
Δ
n 匝线圈,则 E=n
Δ
。
faraday电磁感应定律
faraday电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的一个重要定律。
它由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出，成为电磁学的基石之一、法拉第电磁感应定律说明了磁场和导体之间的相互作用，以及产生感应电动势和电流的原理。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场的磁通量发生变化时，就会在导体周围产生感应电动势。
磁通量是指磁场通过一个闭合曲面的磁力线的总数，用Φ表示。
磁通量的变化有两种方式，一是磁场强度改变导致磁力线条数变化，二是磁场方向改变导致磁力线方向变化。
感应电动势与磁通量的变化率成正比，用法拉第电磁感应定律的公式表示为ε = - dΦ/dt。
其中ε表示感应电动势，dΦ表示磁通量的微小变化量，dt表示时间的微小变化量。
符号“-”表示感应电动势的方向遵循法拉第的右手规则，即方向与磁场的变化方向相反。
根据法拉第电磁感应定律，当磁通量的变化引起感应电动势时，如果导体形成闭合回路，就会产生感应电流。
感应电流的大小与感应电动势以及导体的电阻有关。
根据欧姆定律，感应电流I=ε/R，其中I表示感应电流，ε表示感应电动势，R表示导体电阻。
产生感应电流的过程称为电磁感应。
电磁感应是一种重要的物理现象，被广泛应用于许多领域。
例如，发电机是将机械能转化为电能的装置，利用电磁感应原理实现。
当导体在磁场中运动时，通过感应电动势产生电流，进一步转化为电能。
这是现代社会中发电的基本原理。
法拉第电磁感应定律还可以解释许多其他现象，比如变压器的工作原理、感应加热、感应炉等。
此外，电磁感应还在电磁波的传播、电磁干扰等方面起着重要作用。
因此，深入理解法拉第电磁感应定律对于掌握电磁学的基本原理和应用非常重要。
总之，法拉第电磁感应定律是电磁学的基本定律之一，描述了磁场和导体之间的相互作用，以及感应电动势和电流的产生原理。
它广泛应用于发电机、变压器、电磁加热、电磁波传播等领域，对于理解和应用电磁学有着重要意义。
《法拉第电磁感应定律》 知识清单
《法拉第电磁感应定律》知识清单一、法拉第电磁感应定律的发现在物理学的发展历程中，法拉第电磁感应定律的发现具有里程碑式的意义。
19 世纪初，丹麦科学家奥斯特发现了电流的磁效应，这一发现揭示了电和磁之间存在着紧密的联系。
此后，科学家们开始致力于探索磁能否产生电的问题。
迈克尔·法拉第经过多年的不懈努力和实验研究，终于在 1831 年发现了电磁感应现象，并总结出了法拉第电磁感应定律。
法拉第的发现并非偶然，他通过大量的实验，不断尝试各种可能的情况，从失败中吸取教训，最终取得了重大突破。
二、法拉第电磁感应定律的内容法拉第电磁感应定律指出：闭合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。
如果用 E 表示感应电动势，ΔΦ 表示磁通量的变化量，Δt 表示变化所用的时间，那么法拉第电磁感应定律可以表示为：E ＝nΔΦ/Δt （其中 n 为线圈的匝数）这个公式表明，感应电动势的大小取决于磁通量变化的快慢，而不是磁通量变化的多少。
三、理解磁通量磁通量是一个重要的物理概念，用Φ 表示。
磁通量等于磁感应强度 B 与垂直于磁场方向的面积 S 的乘积，即Φ ＝ BS。
需要注意的是，如果磁场方向与面积方向不垂直，那么需要将面积投影到垂直磁场的方向上再进行计算。
磁通量是标量，但有正负之分。
磁通量的正负取决于规定的正方向，如果磁通量的方向与规定的正方向相同，则磁通量为正；反之，则为负。
四、法拉第电磁感应定律的应用1、发电机法拉第电磁感应定律是发电机工作的基础原理。
在发电机中，通过转动线圈，使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，向外输出电能。
2、变压器变压器也是基于法拉第电磁感应定律工作的。
通过改变原、副线圈的匝数，来改变磁通量的变化率，从而实现电压的升高或降低。
3、电磁感应中的电路问题在电磁感应现象中产生的感应电动势会在闭合回路中形成感应电流。
这时候需要结合电路的知识，如欧姆定律等，来分析电路中的电流、电压和电阻等问题。
法拉第电磁感应定律与电磁感应电动势
法拉第电磁感应定律与电磁感应电动势法拉第电磁感应定律是描述磁场与电动势的关系的重要定律之一，由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出。
该定律指出，当磁场的变化穿过一个回路时，会在该回路中产生电动势，并且电动势的大小与磁场变化率成正比。
这一定律的发现对于电磁学和能量转换的研究有着重要的意义。
法拉第电磁感应定律可以用数学表达式表示为：ε = -dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，dΦ表示磁通量的变化量，dt表示时间的变化量。
负号表示感应电动势的方向与磁场变化的方向相反。
根据法拉第电磁感应定律，可以得出一些重要的结论。
首先，当磁通量Φ的变化率为零时，即磁场保持不变时，感应电动势为零。
其次，当磁场的变化率较大时，感应电动势也较大。
最后，当磁场的变化率为正时，产生的感应电动势的方向为顺时针方向；当磁场的变化率为负时，产生的感应电动势的方向为逆时针方向。
根据电磁感应的原理，可以实现电能转换。
例如，发电机就是利用法拉第电磁感应定律的原理，通过使磁力线与线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，进而转化为电能。
此外，变压器、感应加热等设备也运用了电磁感应的原理。
除了通过变化的磁场产生电动势外，通过线圈内的电流也可以产生磁场。
根据法拉第电磁感应定律的反向原理，电流在闭合回路中形成的磁场会导致磁通量的变化，从而产生感应电动势。
这就是电磁感应的自感现象，也称为自感现象。
总结起来，法拉第电磁感应定律是描述磁场与电动势之间关系的重要定律。
它指出，当磁场的变化穿过一个回路时，会在该回路中产生电动势，并且电动势的大小与磁场变化率成正比。
通过应用电磁感应的原理，可以实现电能转换、发电、变压、感应加热等功能。
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律
电磁感应定律也叫法拉第电磁感应定律，电磁感应现象是指因磁通量变化产生感应电动势的现象，例如，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，产生的电流称为感应电流，产生的电动势（电压）称为感应电动势。
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发电机
由法拉第电磁感应定律因电路及磁场的相对运动所造成的电动势，是发电机背后的根本现象。
当永久性磁铁相对于一导电体运动时（反之亦然），就会产生电动势。
如果电线这时连着电负载的话，电流就会流动，并因此产生电能，把机械运动的能量转变成电能。
例如，鼓轮发电机。
另一种实现这种构想的发电机就是法拉第碟片
变压器
法拉第定律所预测的电动势，同时也是变压器的运作原理。
当线圈中的电流转变时，转变中的电流生成一转变中的磁场。
在磁场作用范围中的第二条电线，会感受到磁场的转变，于是自身的耦合磁通量也会转变。
因此，第二个线圈内会有电动势，这电动势被称为感应电动势或变压器电动势。
如果线圈的两端是连接着一个电负载的话，电流就会流动。
电磁流量计
法拉第定律可被用于量度导电液体或等离子体状物的流动，这样一个仪器被称为电磁流量计。
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探究实验：影响感应电动势大小的因素
探究三、感应电动势与线圈匝数的关系 实验现象：线圈匝数越多，指针偏转角度越大。 实验结论：磁通量变化相同时，线圈匝数越多， 感应电动势越大。
实验结论
t 越大，感应电动势E越大；n越大，E就越大。
经过大量实验总结：感应电动势的大小与磁通 量的变化率成正比，且和线圈匝数成正比关系。
定性探究感应电 动势实验
重庆市綦江中学 高中物理 王英
探究实验：影响感应电动势大小的因素
思考：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？
探究实验：影响感应电动势大小的因素
探究一、感应电动势与磁通量的变化的关系
探究实验：影响感应电动势大小的因素
探究一、感应电动势与磁通量的变化的关系 实验现象：磁性强的条形磁铁下落，指针偏转的角 度大。 实验结论：相同时间内，磁通量变化大，产生的感 应电动势大。
探究实验：影响感应电动势大小的因素
探究二、感应电动势与条形磁铁运动时间的关系
探究实验：影响感应电动势大小的因素
探究二、感应电动势与条形磁铁运动时间的关系 实验现象：磁铁穿入线圈所用时间越短，指针偏转 角度越大。
实验结论：磁通量变化相同，所用时间越短，感应 电动势越大。
探究实验：影响感应电动势大小的因素 探究三、感应电动势与线圈匝数的关系
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