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1、第三章 电磁感应 第二节 法拉第电磁感应定律 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 麦克斯韦与法拉第 有许多人曾在电磁学方面作出过贡献 ， 但技超群雄的还当数英国的两位科学家法拉第和麦克斯韦 法拉第生于 1791年 ， 自幼家境贫寒 ， 靠自学成才 尽管他缺乏很好的数学基础 ， 但却靠自己的勤奋努力成了一位令人望尘莫及的实验物理学家 通过实验 ， 他发现了电与磁之间的密切联系 ， 得出了著名的电磁感应定律 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 麦克斯韦生于 1831年 ， 从小受到良好的教育 他在法拉第等人研究成果的基础上 ， 创建了统一 、 完整的电磁学理论 ，以四个短方程精确地阐明了电
2、和磁之间的关系 ， 大部分电学定律都可以从麦克斯韦方程组派生出来 德国物理学家赫兹通过实验发现了电磁波 ， 证实了麦克斯韦理论的正确性 麦克斯韦和法拉第这两位科学家年龄悬殊 ， 出身迥异 ，但他们的科学成就相互成全弥补 ， 共同开创了电磁学的新时代 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 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
3、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 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 二、法拉第电磁感应定律 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 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 可用公式表示为 E t 在国际单位制中 ， E 的单位是伏特 ( V ) ， 的单位是韦伯 ( ， t 的单位是秒 ( s ) 若闭合电路有 n 匝线圈 ， 且穿过每匝线圈的磁通量的变化率都相同 ， 由于 n 匝线圈可以看做是由 n 个单匝线圈串联而成 ，因此 ， 整个线圈中的感应电
4、动势是单匝线圈的 n 倍 ， 即 E t. 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 要点一 磁通量、磁通量的变化量与磁通量的变化率的比较 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 物理量 单 位 物理意义 磁通量 示某时刻或某位置时穿过某 一面积，磁感线条数的多少 磁通量的变化量 2 1 示在某一过程中穿过某一面积磁通量变化的多少 磁通量的变化率 Wb/s 表示穿过某一面积磁通量变化 的快慢 特别提示： 穿过某一个平面的磁通量大 ， 磁通量的变化量不一定大 ， 磁通量的变化率也不一定大；穿过一个平面的磁通量的变化量大 ， 磁通量不一定大 ， 磁通量的变化率也不一定大；穿过一个平面的磁通量的变化率
5、大 ， 磁通量和磁通量的变化量都不一定大 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 例 1 下列说法正确的是 ( ) A 磁通量越大 ， 磁通量的变化量也越大 B 磁通量变化越大 ， 磁通量的变化率也越大 C 磁通量变化率越大 ， 磁通量变化得越快 D 磁通量等于零时 ， 磁通量的变化率也为零 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 解析 ： 、 、 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 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
6、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 t 0 ， v 0) 答案 ： C 变 式 迁 移 1 (单选 )以下说法正确的是 ( ) A 磁场越强 ， 磁通量的变化率越大 B 回路的磁通量越大 ， 磁通量的变化率越大 C 回路匝数越多 ， 磁通量的变化率越大 D 回路磁通量变化越快 ， 磁通量的变化率越大 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 变 式 迁 移 解析： 磁通量变化率就是磁通量变化的快慢 ， 与磁场强度大小本身 、 磁通量大小本身及线圈匝数无直接关系 答案： D 情景导入 课前导读 知识解惑 栏
7、目链接 要点二 感应电动势的大小 法拉第电磁感应定律 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 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，即 E t. 1 若穿过线圈的磁通量发生变化，且线圈的匝数为 n ，则电动势表示式为 E t. 计算电动势 E 时，有以下几种情况： E tS 面积不变，磁感应强度变化； E tB 面积改变，磁感应强度不变 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 2 E 的单位是伏特 ( V ) ，且 1 V 1 W b / s. 证明： 11T 1 m 1N s 11 V . 例 2穿过一个电阻为 1 的单匝闭合线圈的磁通量始终保持每秒均匀的减少 3 则
8、 ( ) 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 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 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 t 3 V ， B 正确；则感应电流， I 3 A ， D 也错 答案： B 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 变 式 迁 移 2 (单选 )A、 穿过 103 穿过 103 103 ) A B D 无法确定 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 情景导入 课前导读 知识解惑 栏目链接 解析 ： 根据法拉第电磁感应定律知，感应电动势 E t，尽管 A 、 B 两线圈的匝数相同，磁通量变化 A B ，但是由于变化所用时间未知，故无法比较它们的感应电动势的大小关系 答案 ： D
