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1、4.4法拉第电磁感应定律高二物理组-感应电流的大小学习目标l1、复习巩固法拉第电磁感应定律的相关知识 点l2、对法拉第电磁感应定律在解题过程中的易 错的知识点引起注意l3、能熟练应用公式n与E=BLVsin解决电磁感 应的题目l4、能合理的选择使用电磁感应定律的两个公 式问题1：据前面所学，电路中存在持续电流的条件是什么？问题2：什么叫电磁感应现象？产生感应电流的条件是什么？（1）闭合电路；（2）有电源 产生感应电流的条件是： （1）闭合电路；（2）磁通量变化。利用磁场产生电流的现象知识回顾试从本质上比较甲、乙两 电路的异同乙甲相同点：两电路都是闭合的，有电流 不同点：甲中有电池（电源） 乙中
2、有螺线管 （相当于电源）思考有电源就有电动势1.在电磁感应现象中产生的电动势叫感应 电动势。 产生感应电动势的那部分导体就相当于电 源.一.感应电动势2感应电动势与感应电流：感应电动势是形成 感应电流的必要条件，有感应电动势不一定 存在感应电流（要看电路是否闭合），有感 应电流一定存在感应电动势电源NS电源思考与讨论l感应电动势的大小跟哪些因素有关？探究感应电动势大小与磁通量变化的关系提出问题既然闭合电路的磁通量发生改变就能产生感应电动 势，那么感应电动势大小与磁通量的变化是否有关呢？猜想或假设感应电动势E的大小与磁通量的变化量有关 。 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
3、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/ t ）实验一： 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 实验二：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1、当时间t相同时,磁通量变化越大, 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感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间t都有关.现象结论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变化率/ t成正比二、法拉第电磁感应定律：2、数学表达式（单位 为 伏、韦伯、秒
4、则 k=1）二、法拉第电磁感应定律：若线圈有n匝，则相当于有n个电源串 联，总电动势为：注意：（1）公式中的计算方法，（2）电动势 E 为 平均值（3）感应电流的方向另行判断。用公式Ent求E的三种情况：1.磁感应强度B不变，垂直于磁场的回路面 积S发生变化，SS2-S1，此时，EnBS t。2.垂直于磁场的回路面积S不变，磁感应强 度B发生变化，BB2-B1，此时，EnSB t。3.磁感应强度B和垂直于磁场的回路面积 S都发生变化，此时EnBSt。讨论：磁通量大，磁通量变化一定大吗？磁通量变化大，磁通量的变化率一定大吗？（与速度、速度的变化量和加速度的关系类比）磁通量的变化率和磁通量、磁通量
5、的变化量不同。磁通量为零，磁通量的变化率不一定为零;磁通量的变化量大，磁通量的变化率也不一定大。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0.09Wb。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1T增加到 9T。求线圈中的感应电动势。/10-2Wbt/sA BD0120.15、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴 垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间 变化的规律如图所示，则：( )A、线圈中0时刻感应电
6、动势最大B、线圈中D时刻感应电动势为零C、线圈中D时刻感应电动势最大D、线圈中0到D时间内平均感应电动势为0.4VABD三、导体作切割磁感线运动 电动势E大小如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，磁 感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感 应电动势ab Gabv回路在时间t内增大的面积为： S=L(vt)产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化为： =BS =BLvt（V是相对于磁场的 速度）vBV1=Vsin V2=Vcos 若导体斜切磁感线（为v与B夹角） （若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强 度方向有夹角）说明：1、导线的长度L应为有效长度2、V方向和B平行
7、时，=0 E=0 3、速度V为平均值，E就为平均值.速度V为瞬时值，E就为瞬时值.例：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与L成角，求 金属棒ab产生的感应电动势。abvE=BL(Vsin)E=B(Lsin)V有效长度-导线在垂直速度方向上的投影长度练习：半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中，以速度V向右匀速运动时，E=？ RE = B2RV有效长度-弯曲导线在垂直速度方向上的投影长度问题：公式 与公式 的区别和联系？1、一般来说， 求出的是平均感应电动势，和某段时间或者某个过程对应，求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻或者某个位置对应。区别：2、求
8、出的是整个回路的感应电动势vabcdL区别：回路中感应电动势为零时，但是回路中某段导体的感应电动势不一定为零。1、公式中的时间趋近于0时，E就为瞬时感应电动势2、公式中v若代表平均速度，则求出的E就为平均感应电动势。联系：问题：公式 与公式 的区别和联系？四、反电动势V此电动势阻碍电路中原 来的电流.故称之为反电动势NS电动机安培力方向 转动速度方向电动机线圈的转动产生感应电动势是反电动势。这个电动势是削弱了电源电流, 阻碍线圈的转动.线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为机械能。正因为反电动势 的存在,所以对电动机,欧姆定律不成立.如果电动机因机械阻力过大而停止转动，这时就没
9、有了反电动势，线圈电阻一般都很小，线圈中电流会很大，电动机会烧毁。这时，应立即切断电源，进行检查。例：如图所示，一个50匝的线圈的两端跟 R99的电阻相连接，置于竖直向下的匀强 磁场中，线圈的横截面积是202，电阻为 1，磁感应强度以100Ts的变化率均匀减 少。在这一过程中通过电阻R的电流为多大？解析：两块水平放置的板间距为d，用导线与一n 匝线圈连接，线圈置于方向竖直向上的匀强磁 场中，如图所示，两板间有一质量为m、带电 量为q的油滴恰好静止，则线圈中的磁通量 的变化率是多少？（mgd/nq）例、 如下图所示，长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆OA两端的电势差。AOA例题、在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个 匝数为n的矩形线圈,边长ab=L1,bc=L2线圈绕中 心轴OO以角速度由图示位置逆时针方向转动 。试求:(1)线圈中产生感应电动势的最大值; (2) 线圈转过1/4周的过程中的 平均感应电动势 。cB dOOab法拉第（17911876）是 英国著名的物理学家、化学家 。他发现了电磁感应现象，提 出电场和磁场的概念。场的概 念对近代物理的发展的重大意 义。他家境贫寒，出身于铁匠 家庭，未受过系统的正规教育 ，但却在众多领域中作出惊人 成就，堪称刻苦勤奋、探索真 理、不计个人名利的典范，对 于青少年富有教育意义。
