1.磁通量、电磁感应现象的产生

、磁通量（*） 1.定义：穿过磁场中某个面的磁感线条数 2.定义式：$ = BSsine=BS有效（日一B与S的夹角，S有效指垂直于磁场方向的磁场中的面积）

3. B=」^ 磁感应强度大小等于垂直于磁感线方向单位面积上的磁通量, S有效

4.磁通量是标量，没有方向。但常常引入正负号来区分某些不同的磁通量。磁感线从“正

面”穿到“反面”时，和磁感线从“反面”穿到“正面”时，磁通量是不同的。

其中一个如果用正数表示，另一个就用负数表示。例如图，一个通电直导线

恰在矩形线框的中间，此时穿过线框的磁通量为零

5.国际单位：韦伯，简称韦，符号Wb, 1Wb =仃dm2

6.磁通量与匝数无关。

A （b

二.磁通量（*）、磁通变化量（i*）、磁通变化率（亠）

A t

【说明】：之所以引入“磁通量”，就是为了简洁准确的描述“电磁感应现象，科学家研究发现: 发生电磁感应现象时，总是会有某个量变化了，干脆就给这个量命名，叫做磁通量。

能否发生电磁感应现象，取决于磁通量是否变化

感应电动势方向或者感应电流方向与磁通变化趋势（增加或减少）有关

感应电动势的大小与磁通变化的快慢即磁通变化率有关

【例11 如图所示，线圈平面与水平方向夹角0 = 60°,磁感线竖直向下，线圈平面面积

S= 0.4 m2,匀强磁场磁感应强度B = 0.6「则（1）穿过线圈的磁通量①为多少？

（2）现在匀强磁场开始均匀变化，磁感应强度大小每秒增加0.2T，请写出磁感应强度随时间t变化的表达式，并求出磁通量的变化率

也叫磁通密度

磁通量（）与一个时刻或者一个位置有关。

而磁通变化量（A* = *2 - *1 ）与一段时间有关或与两个位置有关。表示磁通变化的多少

磁通变化率（

普）：表示磁通变化的快慢。

C

【例2】如图所示，在匀强磁场 B 中，有一个矩形现况 abcd ，线框可以绕 00'匀速转动，若 已知线框匝数为 N ,面积为S,线框转动的角速度为 则： 量的表达式（用B 、S 、⑷,t 表示）⑵从图示位置开始到转过 多大？ 磁

通量是均匀改变吗？

（3）尝试写出磁通量的变化率的表达式

【例3】如图所示，两个同心放置的共面金属圆环 a 和b ,

左图中一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的 磁通量0 a 、0 b 的大小关系为（

）。右图中条形磁铁放

在圆环的正下方，则穿过两环的磁通量

0 a 、0 b 的大小关系为（

A . 0 a >0 b

B . 0 a < 0 b

C . 0 a =0 b

D .无法比较

动生电动势的本质原因是：洛仑兹力

当导体棒向右运动起来后，相当于导体棒中的自由电子向右运动起来，自由电 子将受到洛仑兹力，在洛仑兹力的作用下，向着导体棒的一端移动，这样导体 棒两端出现电势差，在导体棒的运动速度一定的情况下，导体棒两端的电势差 会稳定下来，这个电势差就是动生电动势。可以说：导体棒做切割磁感线运动时 导体棒即升级为电源，导体棒的电阻即为这个电源的内阻，感应电动势即为该电源 电动势。

②当导体不动，而导体所处的磁场发生变化时， 可能引起穿过回路的磁通量发生变化， 从而引 起磁通量变化，产生了感应电动势，这种感应电动势形象的被称为“感生电动势” 。

感生电动势的本质成因：当磁场发生变化时，根据麦克斯韦的电磁理论“变化的磁场能够激 发电场”，可知，这个空间中不仅有磁场，同时又出现了电场，导体棒中的自由电子在电场力 的驱动下定向运动起来，积累在导体棒的一端，使导体棒两端出现电势差，即为感生电动势。

两种情形的表面原因都是 “磁通量发生变化” “动生电动势” “感生电动势”合称“感应电动势”

（1）从图示位置开始计时磁通

90°的过程中，磁通量的改变量

----- ' -----

1

1 1 1 1 1 1 1

■

i 1 1

1 1 1

f ；

(7 '

三.电磁感应现象产生的条件

1. 电磁感应现象即磁生电现象，法拉第经过十年的实验研究， 此开启了人类生活的电汽化时代

2. 感应电动势产生的条件：穿过一个回路的磁通量发生变化，

3. 感应电流产生的条件：① 穿过回路的磁通量发生变化

4. 感应电动势的产生的本质

①当一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时， 使回路的有效面积发生变化,

磁通量变化，产生了感应电动势，这种感应电动势形象的被称为“动生电动势” 终于发现了电磁感应现象，从

这个回路就有了感应电动势 ②回路闭合 从而引起

XnX X

0 , tr i'

四.感应电动势或感应电流方向的判断

【方法一】楞次定律：感应电流所产生的磁场总是阻碍磁通的变化

步骤：①明确要研究的回路②明确回路所处的磁场方向③明确穿过回路的磁通变化趋势

④根据“增反减同”推断感应磁场方向⑤用右手螺旋定则推断感应电流方向：用右手握

住回路，拇指指向感应磁场方向，那么，四指的环绕方向就是回路中的电流方向或者回路的感应电动势方向

【例4】将矩形线框ABCD从固定的通电长直导线的右边移到左边，分析移动过程中线框中的电流方向和线框所受的安培力方向

【方法二】楞次定律推广含义：当穿过磁场中的回路磁通量发生变化时，回路和磁场双方都将采取一切可能采取的措施，来阻碍磁通的变化

【例5】如图，一条形磁铁从高处下落，分析（1）电阻R中的电流方向

（2）条形磁铁受力情况

【例6】如图所示，光滑固定导轨m?n水平放置，两根导体棒P、q平行放于导轨上，形成

一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时, 分析判断P、q的运动情况。

【方法三】右手定则：（这种方法只适用于动生电动势）伸开右手，让拇指与四指垂直，让磁感线穿过手心，

拇指指向导体的运动方向，那么，四指所指的方向为运动的那段导体中的电流方向（或者：四指所指的方向即

为感应电动势的正极）

【例7】如下中图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小导线圈N

获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是（两线圈共面放置）（）