用2014 4.4法拉第电磁感应定律--课件
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法拉第电磁感应定律ppt课件全
E n 算出的是平均感应电动势 t
当磁通量均匀变化时,某一时刻的瞬时感应电动 势等于全段时间内导体的平均感应电动势。
8
巩固练习：
1．穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每 秒钟均匀地增加2 Wb，则：
A．线圈中的感应电动势每秒钟增加2 V
√B．线圈中的感应电动势每秒钟减少2 V
C．线圈中的感应电动势始终是2 V D．线圈中不产生感应电动势
由I
E R
r
知：大，总电指阻针一偏定转时角，越E大越。大，I越
问题3：该实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈
中，快插入和慢插入有什么相同和不同？
从条件上看 相同 Φ都发生了变化 不同 Φ变化的快慢不同
从结果上看 都产生了I 产生的I大小不等6
2．磁通量变化越快，感应电动势越大。
二、法拉第电磁感应定律
Φ
t3 t4
O
t1 t2
t
图1
图2
18
例2.如图 (a)图所示，一个500匝的线圈的两 端跟R＝99 Ω的电阻相连接，置于竖直向下的 匀强磁场中，线圈的横截面积为20 cm2，电阻 为1 Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的图象 如(b)图，求磁场变化过程中通过电阻R的电流 为多大？
19
【解析】 由题图(b)知：线圈中磁感应强度 B 均匀 增加，其变化率ΔΔBt ＝(504－1s0)T＝10 T/s. 由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动 势为 E＝nΔΔΦt ＝nΔΔBt S＝500×10×20×10－4 V＝10 V. 由闭合电路欧姆定律得感应电流大小为 I＝R＋E r＝991＋0 1A＝0.1 A.
巩固练习
2．一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀 速转动，穿过某线路的磁通量Φ随时间t变化的关系 如图1，当线圈处于如图2所示位置时，它的：
课件13：4.4 法拉第电磁感应定律
少
磁通量的
表示在某一过程中穿过某一 ΔΦ＝Φ2－
Wb
变化量 ΔΦ
面积的磁通量变化的多少 Φ1
物理量 单位
物理意义
计算公式
磁通量的 变化率ΔΔΦt
表示穿过某一面积 Wb/s 的磁通量变化的快
慢
ΔΔΦt ＝ΔBΔB·tΔΔ·SSt
1．Φ、ΔΦ、ΔΔΦt 均与线圈匝数无关． 2．磁通量和磁通量的变化率的大小没有直接关系，Φ 很 大时，ΔΔΦt 可能很小，也可能很大；Φ＝0 时，ΔΔΦt 可能不为零．
联
推导出来的
系
(2)E＝nΔΔΦt 一般用于求平均感应电动势，在
Δt→0 时 E 为瞬时感应电动势
应用 E＝nΔΔΦt 或 E＝Blv 计算感应电动势时，首先要注意 弄清计算平均感应电动势还是计算瞬时感应电动势，其次要 弄清产生类型是磁场(磁通量)变化型所示，一导线弯成半径为 a 的半圆形闭合回路．虚 线 MN 右侧有磁感应强度为 B 的匀强磁场，方向垂直于回路 所在的平面．回路以速度 v 向右匀速进入磁场，直径 CD 始 终与 MN 垂直．从 D 点到达边界开始到 C 点进入磁场为止， 下列结论正确的是( )
①在 电磁感应 现象中产生的电动势． ②产生感应电动势的那部分导体相当于 电源．
(2)法拉第电磁感应定律
①内容：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．
②表达式：E＝ nΔΔΦt .
③符号意义：n 是 线圈匝数 ，ΔΔΦt 是 磁通量的变化率 ．
2．思考判断 (1)穿过某闭合线圈的磁通量的变化量越大，产生的感应 电动势也越大．(×) (2) 感 应 电 动 势 的 方 向 可 用 右 手 定 则 或 楞 次 定 律 判 断．(√) (3)穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最 大．(×)
法拉第电磁感应定律 课件
ΔΦ
Δt .
2．法拉第电磁感应定律 (1)内容：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．
ΔΦ
(2)数学表达式：__E_＝___Δ__t __．
(3)若闭合电路是一个 n 匝线圈，每匝线圈中的磁通 量的变化率都相同，则整个线圈中的感应电动势是单匝
ΔΦ
的 n 倍，数学表达式为 E＝n Δt . (4)在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，感应电
Φ 变化的多少
ΔΦ＝Φ2－Φ1
磁通量的
表示穿过某一
变化率 Wb/s 面积的磁通量
ΔΦ
Δt
变化的快慢
ΔΔΦt ＝BΔΔ·ΔBΔt ·St S
ΔΦ 特别提醒 Φ、ΔΦ、 均与线圈匝数无关，它们
Δt ΔΦ
的大小没有直接关系，Φ 很大时， 可能很小，也可能 Δt
ΔΦ 很大；Φ＝0 时， 可能不为零．
Δt
【典例 1】 如图所示，L 是用绝缘导线绕制的线圈，
此时电阻为 R＝(OB＋OA＋AB)×0.2 Ω≈8.19 Ω，所 以 I＝ER≈1.06 A.
(2)3 s 内的感应电动势的平均值为 E＝ΔΔΦt ＝BSΔ－t 0
＝B·12·ΔOt B·l≈4.33 V.
拓展三 电磁感应与电路问题的综合
1．电磁感应中的电路问题，实际上是电磁感应和恒 定电流问题的综合题．感应电动势大小的计算、方向的 判定以及电路的等效转化，是解决此类问题的关键．
(1)定义：电动机转动时，由于切割磁感线，线圈中 产生的削弱电源电动势作用的感应电动势．
(2)反电动势的作用：阻碍线圈的转动．如果要使线 圈维持原来的转动，电源就要向电动机提供能量，此时， 电能转化为其他形式的能．
拓展一 对法拉第电磁感应定律的理解
Δt .
2．法拉第电磁感应定律 (1)内容：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．
ΔΦ
(2)数学表达式：__E_＝___Δ__t __．
(3)若闭合电路是一个 n 匝线圈，每匝线圈中的磁通 量的变化率都相同，则整个线圈中的感应电动势是单匝
ΔΦ
的 n 倍，数学表达式为 E＝n Δt . (4)在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，感应电
Φ 变化的多少
ΔΦ＝Φ2－Φ1
磁通量的
表示穿过某一
变化率 Wb/s 面积的磁通量
ΔΦ
Δt
变化的快慢
ΔΔΦt ＝BΔΔ·ΔBΔt ·St S
ΔΦ 特别提醒 Φ、ΔΦ、 均与线圈匝数无关，它们
Δt ΔΦ
的大小没有直接关系，Φ 很大时， 可能很小，也可能 Δt
ΔΦ 很大；Φ＝0 时， 可能不为零．
Δt
【典例 1】 如图所示，L 是用绝缘导线绕制的线圈，
此时电阻为 R＝(OB＋OA＋AB)×0.2 Ω≈8.19 Ω，所 以 I＝ER≈1.06 A.
(2)3 s 内的感应电动势的平均值为 E＝ΔΔΦt ＝BSΔ－t 0
＝B·12·ΔOt B·l≈4.33 V.
拓展三 电磁感应与电路问题的综合
1．电磁感应中的电路问题，实际上是电磁感应和恒 定电流问题的综合题．感应电动势大小的计算、方向的 判定以及电路的等效转化，是解决此类问题的关键．
(1)定义：电动机转动时，由于切割磁感线，线圈中 产生的削弱电源电动势作用的感应电动势．
(2)反电动势的作用：阻碍线圈的转动．如果要使线 圈维持原来的转动，电源就要向电动机提供能量，此时， 电能转化为其他形式的能．
拓展一 对法拉第电磁感应定律的理解
法拉第电磁感应定律 课件
[解析] MN 滑过的距离为L3时，如图甲所示，它与 bc 的接触点为 P， 等效电路图如图乙所示。
由几何关系可知 MP 长度为L3，MP 中的感应电动势 E＝13BLv MP 段的电阻 r＝13R MacP 和 MbP 两电路的并联电阻为 r 并＝1313×＋2323R＝29R 由欧姆定律，PM 中的电流 I＝r＋Er并
别 某段导体的感应电动势不一定为零 感线时产生的感应电动势
由于是整个电路的感应电动势，因此 电源部分不容易确定
是由一部分导体切割磁感线的运 动产生的，该部分导体就相当于 电源
联 公式 E＝nΔΔΦt 和 E＝Blvsin θ 是统一的，当 Δt→0 时，E 为瞬时感应电动 系 势，只是由于高中数学知识所限，现在还不能这样求瞬时感应电动势，
甲
乙
丙
(4)该式适用于导体平动时，即导体上各点的速度相等时。 (5)当导体绕一端转动时如图所示，由于导体上各点的速度不同，是 线性增加的，所以导体运动的平均速度为 v ＝0＋2ωl＝ω2l，由公式 E＝Bl v 得，E＝Blω2l＝12Bl2ω。
(6)公式中的 v 应理解为导线和磁场的相对速度，当导线不动而磁场 运动时，也有电磁感应现象产生。
[答案] (1)n3πRBt00r22 电流由 b 向 a 通过 R1 (2)nπ3BR0tr022t1
【总结提能】 解决与电路相联系的电磁感应问题时，关键是求出回路的感应电动 势，有时候还要正确画出等效电路图，或将立体图转换为平面图。
[典例] 如图所示，直角三角形导线框 abc 固定在匀强磁场中，ab 是 一段长为 L、电阻为 R 的均匀导线，ac 和 bc 的电阻可不计，ac 长度为L2。 磁场的磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里。现有一段长度为L2，电阻为R2 的均匀导体棒 MN 架在导线框上，开始时紧靠 ac，然后沿 ab 方向以恒定 速度 v 向 b 端滑动，滑动中始终与 ac 平行并与导线框保持良好接触，当 MN 滑过的距离为L3时，导线 ac 中的电流为多大？方向如何？
法拉第电磁感应定律 课件
【例题】如图 1－4－2 甲所示，环形线圈的匝数 N＝100 匝，它的两个端点 a 和 b 与电压表相连，线圈内磁通量的变化 规律如图乙所示，则 Uab＝____________.
图 1－4－2 解析：可以利用图乙求出磁通量的变化率，再利用法拉第电 磁感应定律求电动势，从而求出 Uab 的大小．Uab＝E＝nΔΔΦt ＝50 V. 答案：50 V
题型2 公式 E＝BLv 的应用
【例题】如图 1－4－6 所示，两条平行光滑金属滑轨与水平 方向夹角为 30°，匀强磁场的磁感应强度的大小为 0.4 T、方向垂 直于滑轨平面．金属棒 ab、cd 垂直于滑轨放置，有效长度 L 为 0.5 m，ab 棒质量为 0.1 kg，cd 棒质量为 0.2 kg，闭合回路有效电阻 为0.2 Ω(不变)．当 ab 棒在沿斜面向上的外力 作用下以 1.5 m/s 的速率匀速运动时，求：
场方向和导体长度 L 两两互相垂直． (2)当导体的运动方向与磁场方向间的夹角为θ时，则感应电
动势为_E__＝__B_L_v_s_in__θ__.
知识点 4 法拉第电磁感应定律的理解 1．电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量 的变化率成正比，可以这样理解： (1)磁通量的变化率反映的是磁通量变化的快慢； (2)可以利用磁通量的变化率计算感应电动势的大小； (3)利用法拉第电磁感应定律计算出的电动势是一段时间 内电动势的平均值．
3．单位之间的换算关系：1 V＝1 Wb/s. 4．推广式：_E_＝__n_Δ_ΔΦ_t___，n 为线圈的匝数．
知识点 3 感应电动势的另外一种表达式 1．导体做切割磁感线运动产生的感应电动势：_E_＝__B__L_v_. 2．条件：导体的运动方向与磁场方向垂直且做最有效切割． 3．适用范围及变化： (1)公式 E＝BLv 只适用于导体做切割磁感线运动而产生的 感应电动势的计算，且磁场是匀强磁场，导体的运动方向、磁
法拉第电磁感应定律课件
[名师点睛] (1)产生感应电动势的导体相当于电源，感应电动 势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体的电阻等 效于电源的内阻。 (2)求解电路中通过的电荷量，一定要用平均电动 势和平均电流计算。
3．如图4－4－7(a)所示，一个电阻值为R，匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线 圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直 于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的 关系图线如图4－4－7(b)所示，图线与横、纵轴的截距分 别为t0和B0。导线的电阻不计，求0至t1时间内
[关键一点] 反电动势是电动机转动时线圈切割磁感 线运动时产生的，电动机工作时，因有反电动势存在，所 以欧姆定律不能直接使用。
(1)由 E＝nΔΔΦt 可知，感应电动势 E 的大小正比于磁通 量的变化率ΔΔΦt ，而与磁通量 Φ、磁通量变化量 ΔΦ 及电路 的电阻大小无关。
(2)由 E＝nΔΔΦt 可求得平均感应电动势，通过闭合电路欧 姆定律可求得电路中的平均电流－I ＝ER＝nΔΔt·ΦR。
ΔΦ
的多少
＝SΔB
物理量 单位 物理意义
计算公式
磁通量的 变化率ΔΔΦt
Wb/s
表示穿过某一 面积的磁通量 变化的快慢
B·ΔΔSt ΔΔΦt ＝ΔΔBt ·S
|Φ1－Φ2| Δt
[名师点睛] (1)Φ、ΔΦ、ΔΔΦt 均与线圈匝数无关。 (2)磁通量和磁通量的变化率的大小没有直接关系，Φ 很 大时，ΔΔΦt 可能很小，也可能很大；Φ＝0 时，ΔΔΦt 可能不为零。 (3)E＝nΔΔФt 只表示感应电动势的大小，不涉及正负，计 算时 ΔΦ 应取绝对值，而感应电流的方向应由楞次定律确定。
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律课件
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
01
法拉第电磁感应定律的 概述
定律的发现与提
发现者
迈克尔·法拉第（Michael Faraday）
时间
19世纪30年代
背景
法拉第在研究磁场变化时观察到电动势的产生
法拉第电磁感应定律的内容
当磁场穿过一个闭合 导体回路时，会在导 体回路中产生电动势
电动势的大小与磁通 量变化的速率成正比
确性。
通过分析实验数据，可以得出磁 场变化率与感应电动势大小之间 的关系，进一步理解法拉第电磁
感应定律的原理。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
03
法拉第电磁感应定律的 应用
在发电机中的应用
法拉第电磁感应定律在发电机中起着核心作用，它决定了发电机的工作原理和性 能。
发电机利用法拉第电磁感应定律将机械能转换为电能。当导线在磁场中旋转时， 导线中会产生电动势，从而产生电流。发电机的效率、电压和电流的大小都与法 拉第电磁感应定律密切相关。
在变压器中的应用
变压器利用法拉第电磁感应定律来改变电压和电流的大小， 实现电能的传输和分配。
变压器由初级和次级线圈组成，当交流电通过初级线圈时， 会在铁芯中产生磁场，这个磁场会感应到次级线圈中，从而 改变次级线圈的电压和电流大小。变压器的设计、效率和性 能都与法拉第电磁感应定律紧密相关。
详细描述
电动机在旋转磁场的作用下，通过转子线圈产生感应电流，利用这个 电流与定子磁场相互作用产生转矩，从而驱动电动机旋转。
公式
E=n*dΦ/dt
解释
E为感应电动势，n为线圈匝数，dΦ/dt为磁通量变化率。
《法拉第电磁感应定律》ppt课件
研究新材料和新技术在法拉第电磁感应定律中的应用，如 超导材料、纳米材料、石墨烯等，探索其在提高电磁感应 效应和推动技术革新方面的潜力。
数值模拟与实验验证
加强数值模拟和实验验证在法拉第电磁感应定律研究中的 应用，提高研究的准确性和可靠性，为未来的应用和拓展 提供有力支持。
感谢您的观看
THANKS
电磁感应现象不仅在理论上揭示 了电与磁之间的内在联系，而且 在实践中有着广泛的应用，如发 电机、变压器、感应马达等。
感应电动势
感应电动势是指由于电磁感应现象而在导体中产生的电动势。
当导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中的自由电子受到洛伦兹力 作用，导致电子定向移动，从而在导体两端产生电势差，即感应电动势。
发电机的原理
总结词
发电机的工作原理是法拉第电磁感应定律的重要应用 ，通过磁场和导线的相对运动产生感应电动势，进而 产生电流。
详细描述
发电机的基本构造包括磁场和导线，当磁场和导线发 生相对运动时，导线中会产生感应电动势。这个电动 势的大小与磁场的磁感应强度、导线切割磁力线的速 度以及导线与磁场之间的夹角有关。根据法拉第电磁 感应定律，感应电动势的大小等于磁通量变化率与线 圈匝数的乘积。发电机通过不断变化的磁场和导线的 相对运动来产生持续的电流，为人类生产和生活提供 电力。
楞次定律
总结词
楞次定律是法拉第电磁感应定律的推论，它描述了感 应电流的方向与磁通量变化之间的关系。当磁通量增 加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当磁通量 减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。
详细描述
楞次定律是法拉第电磁感应定律的一个重要推论。它指 出当磁通量发生变化时，导线中会产生感应电流，并且 这个电流的磁场会阻碍磁通量的变化。具体来说，当穿 过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向 相反，以减小线圈中的磁通量；当磁通量减少时，感应 电流的磁场与原磁场方向相同，以增加线圈中的磁通量 。楞次定律是解释电磁感应现象的重要依据，对于理解 发电机、变压器等设备的原理具有重要意义。
数值模拟与实验验证
加强数值模拟和实验验证在法拉第电磁感应定律研究中的 应用，提高研究的准确性和可靠性，为未来的应用和拓展 提供有力支持。
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电磁感应现象不仅在理论上揭示 了电与磁之间的内在联系，而且 在实践中有着广泛的应用，如发 电机、变压器、感应马达等。
感应电动势
感应电动势是指由于电磁感应现象而在导体中产生的电动势。
当导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中的自由电子受到洛伦兹力 作用，导致电子定向移动，从而在导体两端产生电势差，即感应电动势。
发电机的原理
总结词
发电机的工作原理是法拉第电磁感应定律的重要应用 ，通过磁场和导线的相对运动产生感应电动势，进而 产生电流。
详细描述
发电机的基本构造包括磁场和导线，当磁场和导线发 生相对运动时，导线中会产生感应电动势。这个电动 势的大小与磁场的磁感应强度、导线切割磁力线的速 度以及导线与磁场之间的夹角有关。根据法拉第电磁 感应定律，感应电动势的大小等于磁通量变化率与线 圈匝数的乘积。发电机通过不断变化的磁场和导线的 相对运动来产生持续的电流，为人类生产和生活提供 电力。
楞次定律
总结词
楞次定律是法拉第电磁感应定律的推论，它描述了感 应电流的方向与磁通量变化之间的关系。当磁通量增 加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当磁通量 减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。
详细描述
楞次定律是法拉第电磁感应定律的一个重要推论。它指 出当磁通量发生变化时，导线中会产生感应电流，并且 这个电流的磁场会阻碍磁通量的变化。具体来说，当穿 过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向 相反，以减小线圈中的磁通量；当磁通量减少时，感应 电流的磁场与原磁场方向相同，以增加线圈中的磁通量 。楞次定律是解释电磁感应现象的重要依据，对于理解 发电机、变压器等设备的原理具有重要意义。
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)．
法拉第电磁感应定律 课件
[典例] 如图 4-4-6 所示，边长为 0.1 m 的正方形线圈 ABCD 在大小为 0.5 T 的匀强磁 场中以 AD 边为轴匀速转动。初始时刻线圈平 面与磁感线平行，经过 1 s 线圈转了 90°，求： 图 4-4-6
(1)线圈在 1 s 时间内产生的感应电动势的平均值。 (2)线圈在 1 s 末时的感应电动势大小。 [解析] 初始时刻线圈平面与磁感线平行，所以穿过 线圈的磁通量为零，而 1 s 末线圈平面与磁感线垂直，磁 通量最大，故有磁通量变化，有感应电动势产生。
法拉第电磁感应定律
一、电磁感应定律 1．感应电动势 (1)在电磁感应现象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)在电磁感应现象中，若 闭合 导体回路中有感应电流，电 路就一定有感应电动势；如果电路 断开 ，这时虽然没有感应电 流，但感应电动势依然存在。
2．法拉第电磁感应定律
(1)根据 E＝ΔΔΦt 可得在转过 90°的过程中产生的平均 感应电动势 E＝ΔΔΦt ＝0.5×0.1×0.1 V＝0.005 V。
(2)当线圈转了 1 s 时，恰好转了 90°，此时线圈的速 度方向与磁感线的方向平行，线圈的 BC 段不切割磁感线 (或认为切割磁感线的有效速度为零)，所以线圈不产生感应 电动势，E′＝0。
向垂直。先保持线框的面积不变，将磁感应强度在 1 s 时间内
均匀地增大到原来的两倍。接着保持增大后的磁感应强度不
变，在 1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半。
先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为
()
A．12
B．1
C．2
D．4
[思路点拨] 线框位于匀强磁场中，磁通量发生均匀变 化，根据法拉第电磁感应定律可得出感应电动势的大小。
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E I R t R
三、导体切割磁感线时的感应电动势
导体ab处于匀强磁场中，磁感应强 度是B，长为L的导体棒ab以速度v匀速 G × 切割磁感线，求产生的感应电动势 × 分析：回路在时间Δt内增大的面积为： × × × × × a × × v × × b × × × × × × × × a × × × × b ×
当有N匝线圈时
Φ E t Φ En t
2、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 3、用公式 E n Φ 求E的二种常见情况： t 4、反电动势
四、反电动势
思考与讨论
如果所示，通电线圈在磁场中受力转动，线圈 中就会产生感应电动势。感应电动势加强了电源产 生的电流，还是削弱了它？是有利于线圈的转动， 还是阻碍了线圈的转动？
选修3-2
授课教师：汪庆杰
温故知新
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？
3.试从本质上比较甲、乙两电路的异同
S
甲
N
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。
一、感应电动势
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. 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.
都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等
不同 磁通量变化的快慢不同
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 t
实验检验：
实验结论
越大，感应电流I越大，感应电动势E越大。 t
进一步猜想：感应电动势的大小很可能与 磁通量的变化率有关，并且成正比。
二、法拉第电磁感应定律
定律 内容
E t
Ek t
En t
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
取适当单位 则k=1
线圈由1匝 n
1、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
物理意义 磁通量Ф
穿过回路的磁感 线的条数多少 穿过回路的磁通 量变化了多少
穿过回路的磁通 量变化的快慢
ΔS=LvΔt
穿过回路的磁通量的变化为： ΔΦ=BΔS =BLvΔt
产生的感应电动势为： E
Φ t
BLvt t
V是相对于磁场的速度 平均值或瞬时值
E BLv
L应为有效长度
若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线) B θ V2 v
V1
E BLv1 BLv sin
巩固练习
• 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。
0.15 0.10 V 0.5V t 0.1 E n 100 V t
E I 2A R
θ为v与B夹角
四、对比两个公式
求平均感应电动势
En t
△t近于0时，E为瞬时感应电动势 求平均感应电动势,v是平均速度
E BLv sin
求瞬时感应电动势，v是瞬时速度
课堂小结
1、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。 当单匝线圈时
En
b.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发 生变化。此势） t
课堂练习
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。
S
E
F
电机转动
N
探究实验：影响感应电动势大小的因素 实验：将条形磁铁如图所示插入线圈中，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？ 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？
从条件上看
相同
磁通量的变化相同
从结果上看
• 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？
E t
q I t R SB 0.001 Wb q 0.01C R
与电磁感应关系 无直接关系 产生感应电动 势的条件 决定感应电动 势的大小
磁通量变化△Ф 磁通量变化率
ΔΦ/Δt
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？
2、用公式 E n Φ 求E的二种常见情况：
t
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： BS