第三章第2節(jié)《法拉第電磁感應定律》人教版高中物理選修11

法拉第電磁感應定律復習：1.要使閉合電路中有電流必須具備什么條件？這個電路中必須有電源，因為電流是由電源的電動勢引起的.2.如果電路不是閉合的，電路中還有電流嗎？電源的電動勢還存在嗎？電路中沒有電流，但電源電動勢依然存在，電動勢反映了電源提供電能的本領，與電路無關。3.電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？（1）閉合電路；（2）有電源4.什么叫電磁感應現象？產生感應電流的條件是什么？產生感應電流的條件是：（1）閉合電路；（2）磁通量變化。利用磁場產生電流的現象問題：在電磁感應現象中，閉合電路中有感應電流產生，那么是不是應該有電動勢存在呢？試從本質上比較甲、乙兩電路的異同乙甲相同點：兩電路都是閉合的，有電流不同點：甲中有電池（電源）乙中有螺線管（相當于電源）有電源就有電動勢1、感應電動勢：在電磁感應現象中產生的電動勢叫感應電動勢。2、電源：產生感應電動勢的那部分導體就相當于電源.一.感應電動勢3、感應電動勢和感應電流的關系：感應電動勢是感應電流存在的必要條件，有感應電動勢不一定有感應電流（要看電路是否閉合），有感應電流一定有感應電動勢。感應電動勢的大小跟什么因素有關呢？導線切割磁感線，產生感應電流，導線運動的速度越快，產生的感應電流越大.P46圖3.1-2實驗中（動畫：1）向線圈插入條形磁鐵，磁鐵的磁場越強、插入的速度越快，產生的感應電流就越大P47圖3.1-3實驗中(短片2與動畫3）1、當時間△t相同時,磁通量變化△φ越大,感應電流就越大,表明感應電動勢越大。2、當磁通量變化△φ相同時,所用時間△t越短,感應電流就越大,表明感應電動勢越大感應電動勢的大小跟磁通量變化△φ和所用時間△t都有關，即與磁通量的變化快慢有關.綜合結論產生感應電流產生的條件：

閉合電路中的磁通量發(fā)生變化?！鳓?（Φ2-Φ1）大量實驗表明：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。這就是法拉第電磁感應定律。二、法拉第電磁感應定律表達式式中物理量都取國際單位時K=1

我們用磁通量的變化率來描述磁通量變化的快慢。

若閉合電路是一個n匝線圈，則相當于n個相同的電源串聯(lián)，且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同，所以整個線圈的感應電動勢為

實際工作中,為了獲得較大的感應電動勢,常常采用幾百匝甚至幾千匝的線圈。推論：導線切割磁感線時的感應電動勢．

如圖所示，導體由ab以v勻速移動到a1b1

，這一過程中穿過閉合回路的磁通量變化=BLvt，由法拉第電磁感應定律得：說明：（1）V//B時，E=0（2）V垂直B時，E=BLV三．電磁感應現象中能量是守恒的

法拉第電磁感應定律告訴我們:電能的產生一定以消耗其他形式的能量為代價的.今天,我們使用的電能從各種形式的能轉化而來:水力發(fā)電,風力發(fā)電,火力發(fā)電……水力發(fā)電站火力發(fā)電站亞洲最大的風力發(fā)電站新疆風力發(fā)電站新西蘭地熱發(fā)電站各種獲得大規(guī)模電能的實用方案都是以法拉第電磁感應定律為理論基礎的，不同的是如何推動發(fā)電機發(fā)電。開門時線圈中會有電流嗎？

分別給門的四角釘上大釘子，用電線沿著4個釘子繞制一個幾十匝的大線圈，如圖，線圈的兩端連在一個電流表上，開門、關門時能不能發(fā)出電來？試試看！如果發(fā)電效果不明顯，想一想，應該怎樣改進？1.電路中感應電動勢的大小，是由穿過這一電路的

所決定的。a、磁通量b、磁通量的變化量c、磁通量的變化率以上填空的三個選項，正確的顯然是c，但你能說明選項a和b的含義嗎？你認為當年安培實驗的猜想是哪個選項？2、在圖中，閉合矩形線圈不動，磁體在線圈中轉動，如果磁體轉動的速度不同，線圈中產生的感應電動勢相同嗎？3、兩個匝數不同的線圈繞在同一個圓筒上，如圖，它們的匝數nA>nB，當一個條形磁體穿過圓筒時，哪個線圈產生的感應電動勢大些？答：在磁體轉動時，線圈中會有變化的電動勢，磁體轉動速度不同時，感應電動勢不同。答：穿過A、B線圈的磁通量的變化率可以認為是相同的，由于nA>nB

，所以EA>EB

。4、某自行車上有一個如圖所示的裝置，滾輪靠在自行車輪胎的邊緣上。自行車行駛時，滾輪帶著其中的磁體轉動。這個裝置有什么用途？答:當自行車運動時,輪胎帶動滾輪運動,滾輪帶動磁體轉動.由于穿過該裝置中的線圈的磁通量變化,線圈中就有感應電動勢.線圈與小燈泡相連，就能點亮小燈泡。該裝置可供晚間騎自行車照明用。5、桌面上放著一個單匝線圈，線圈中心上方一定高度上豎立的條形磁體，此時線圈內的磁通量為0.04Wb，把條形磁體豎放在桌面內的桌面上時，線圈內的磁通量為0.12Wb。分別計算以下兩個過程中線圈中的感應電動勢。(1)把條形磁體從圖中位置在0.5S內放到線圈內的桌面上；(2)換用10匝矩形線圈，線圈子面積和原單匝線圈相同，把條形磁體從圖中位置在0.1s內放到線圈內的桌面上。答：ΔΦ=0.12Wb-0.0