高中物理選修32第一章全章課件20120219211443電子教案

電是怎樣產(chǎn)生的呢?劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)1、奧斯特夢(mèng)圓“電生磁”2、法拉第心系“磁生電”奧斯特夢(mèng)圓“電生磁”19世紀(jì)20年代之前,電與磁是獨(dú)立發(fā)展的.18世紀(jì)末,人們開(kāi)始思考自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系.奧斯特尋找電與磁之間的相互聯(lián)系.1820年4月-----奧斯特實(shí)驗(yàn)揭示了電與磁之間存在相互聯(lián)系突破了人類(lèi)對(duì)電與磁的認(rèn)識(shí)的局限性G電源1831年,法拉第的成功實(shí)驗(yàn)法拉第尋找10年的”磁生電”終于發(fā)現(xiàn)“磁生電”的重要思想----

“磁生電”是一種在變化或運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中才能產(chǎn)生的效應(yīng).在”變化中”相聯(lián)系!變化的磁場(chǎng)

變化的電流

運(yùn)動(dòng)的恒定電流

運(yùn)動(dòng)的磁鐵

在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體電磁感應(yīng)感應(yīng)電流關(guān)于法拉第，過(guò)去說(shuō)得多的：窮苦、頑強(qiáng)、不為名利現(xiàn)在：除此之外還有，甚至更重要的是――（1）正確的指導(dǎo)思想（自然現(xiàn)象的相互聯(lián)系）（2）抹去科學(xué)學(xué)家頭上的光環(huán)，正確認(rèn)識(shí)失敗科學(xué)是人做的，科學(xué)是為人的――科學(xué)中的人文精神。奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng)，使整個(gè)科學(xué)界受到了極大的震動(dòng)，它證實(shí)電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象是有聯(lián)系的。法拉第贊揚(yáng)道：“它突然打開(kāi)了科學(xué)中一個(gè)黑暗領(lǐng)域的大門(mén)，使其充滿光明?！狈ɡ诎l(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)使人們對(duì)電和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識(shí)更加完善，宣告了電磁學(xué)作為一門(mén)統(tǒng)一學(xué)科的誕生，為電磁學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)?？茖W(xué)史上許多重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，常被人們有意無(wú)意地罩上神秘的光環(huán)，似乎科學(xué)家都是呼風(fēng)喚雨的魔術(shù)師。但是我們?cè)谶@里看到，具有閃光思維的奧斯特和法拉第，在做出偉大發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中也受著歷史局限性的束縛，也有過(guò)“可笑”的疏忽與失誤。他們是偉大的，但也是可以學(xué)習(xí)的真實(shí)的人。麥克斯韋曾就法拉第的著作說(shuō)道：“他既告訴我們成功的經(jīng)驗(yàn)，也告訴我們不成功的經(jīng)驗(yàn)；既告訴我們那些成熟的想法，也告訴我們他的粗糙想法。讀者的能力可能遠(yuǎn)不及他，但是感到的共鳴卻常常多于欽佩，并且會(huì)引起這樣一種信念：如果自己有這樣的機(jī)會(huì)，也會(huì)成為一個(gè)發(fā)現(xiàn)者?！?.2探究電磁感應(yīng)的

產(chǎn)生條件復(fù)習(xí)磁通量1、定義：面積為S，垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)B放置，則B與S乘積，叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量，用Φ表示。

2、公式：Φ=B·S

注：要求B與面積要垂直。3、單位：韋伯（Wb）1Wb=1T·m2

4、說(shuō)明：(1)磁通量就是表示穿過(guò)這個(gè)面的磁感線條數(shù)。(2)磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)。

Φ=B·S

·sinθ不垂直時(shí)：5.引起磁通量變化的因素：由Φ=B·S·sinθ(1）B發(fā)生變化；（2）S發(fā)生變化；（3）B與S的夾角發(fā)生變化。(3)磁通量不但有大小，而且有方向，但磁通量是一個(gè)標(biāo)量，遵從代數(shù)運(yùn)算法則一個(gè)面積是S的面，垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)B放置，則穿過(guò)該面的磁通量Φ=

。如果該面轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)60°則穿過(guò)該面的磁通量為

.如果該面轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)180°則穿過(guò)該面的磁通量改變了

。BS0.5BS2BS課堂練習(xí)1、下列關(guān)于磁通量的說(shuō)法中正確的有A、磁通量不僅有大小還有方向，所以磁通量是矢量；B、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a線圈的面積比線圈b的面積大，則穿過(guò)a線圈的磁通量一定比穿過(guò)b線圈的大；C、磁通量大磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定大；D、把某線圈放在磁場(chǎng)中的M、N兩點(diǎn)，若放在M處的磁通量較在N處的大，則M處的磁感強(qiáng)度一定比N大。2、發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是________，發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力方向規(guī)律的科學(xué)家是__________，發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是_____________，發(fā)現(xiàn)點(diǎn)電荷間的相互作用力規(guī)律的科學(xué)家是__________。1、C；2、奧斯特，安培，法拉第，庫(kù)侖；3、關(guān)于感應(yīng)電流，下列說(shuō)法中正確的有：A、只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生；B、穿過(guò)螺線管的磁通量發(fā)生變化時(shí)，螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生；C、線框不閉合時(shí)，即使穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中也就沒(méi)有感應(yīng)電流；D、只要電路的一部分作切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中就一定有感應(yīng)電流。3、C；4、根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定是：A、阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量；B、與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)反向；C、阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化；D、與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同。4、C電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件1、利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。

2、實(shí)驗(yàn)觀察3、結(jié)論：無(wú)論用什么方法，只要使閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電流中就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生4、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：（1）電路閉合（2）磁通量發(fā)生變化5.引起磁通量變化的因素：由Φ=B·S·sinθ(1）B發(fā)生變化；（2）S發(fā)生變化；（3）B與S的夾角發(fā)生變化。探究電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件新課教學(xué)一、磁通量：1、定義：面積為S，垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)B放置，則B與S乘積，叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量，用Φ表示。

2、公式：Φ=B·S

注：要求B與面積要垂直。3、單位：韋伯（Wb）1Wb=1T·m2

4、說(shuō)明：(1)磁通量就是表示穿過(guò)這個(gè)面的磁感線條數(shù)。(2)磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)。

Φ=B·S

·sinθ不垂直時(shí)：*特例：結(jié)論：穿過(guò)某個(gè)面的磁感線條數(shù)越多，Ф就越大磁通量不但有大小，而且有方向，但是確是一個(gè)標(biāo)量，遵從代數(shù)運(yùn)算法則例：一個(gè)面積是S的面，垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)B放置，則穿過(guò)該面的磁通量Φ=

。如果該面轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)60°則穿過(guò)該面的磁通量為

.如果該面轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)180°則穿過(guò)該面的磁通量改變了

。BS0.5BS2BS

當(dāng)有相反方向的的磁場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和B’）穿過(guò)同一個(gè)平面（與磁場(chǎng)方向垂直的面積為S）時(shí)，按照磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義B和B’合矢量的大小為|B-B’|，穿過(guò)平面S的磁通量為|B-B’|S＝|BS-B’S|＝|Φ-Φ’|。磁通量的意義可用磁感線的條數(shù)形象地說(shuō)明，所以穿過(guò)平面S的磁通量|Φ-Φ’|可以理解為相反方向穿過(guò)平面S的磁感線相抵消之后剩余的磁感線的條數(shù)。例：如圖所示，在條形磁鐵中部垂直套有A、B兩個(gè)圓環(huán)，試分析穿過(guò)A環(huán)、B環(huán)的磁通量誰(shuí)大。5.引起磁通量變化的因素：由Φ=B·S·sinθ(1）B發(fā)生變化；（2）S發(fā)生變化；（3）B與S的夾角發(fā)生變化。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象：1.產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件：(1)閉合電路；(2)磁通量發(fā)生變化。2、電磁感應(yīng)現(xiàn)象—由磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)一：現(xiàn)象如圖甲所示，處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的導(dǎo)體框架abcd，當(dāng)導(dǎo)體棒PQ在框架上滑動(dòng)時(shí)，閉合電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。如圖乙所示，abcd方框的一部分導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中上下平動(dòng)，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流。

由以上討論可見(jiàn)，導(dǎo)體切割磁感線，不是在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流的充要條件，歸根結(jié)底還得看穿過(guò)閉合回路的磁通量是否發(fā)生變化。應(yīng)用舉例：（1）閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線：

（2）磁場(chǎng)不變，閉合電路的面積變化：

（3）線圈面積不變，線圈在不均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。

（4）線圈面積不變，磁場(chǎng)不斷變化。

【例1】電阻為R的矩形線框abcd，邊長(zhǎng)ab=L，ad=h，質(zhì)量為m，自某一高度自由落下，通過(guò)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為h，如圖所示，若線框恰好以恒定速度通過(guò)磁場(chǎng)，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是_______．（不考慮空氣阻力）【分析】線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，動(dòng)能不變。根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒，重力對(duì)線框所做的功全部轉(zhuǎn)化為線框中感應(yīng)電流的電能，最后又全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱．所以，線框通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=WG=mg*2h=2mgh．【解答】2mgh。【說(shuō)明】本題也可以直接從焦耳熱公式Q=I2Rt進(jìn)行推算：設(shè)線框以恒定速度v通過(guò)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間從線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，因切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小為cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的電流從d到c，cd邊離開(kāi)磁場(chǎng)后的電流方向從a到b．整個(gè)下落過(guò)程中磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流產(chǎn)生的安培力方向始終向上，大小恒為據(jù)勻速下落的條件，有因線框通過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間，也就是線框中產(chǎn)生電流的時(shí)間，所以據(jù)焦耳定律，聯(lián)立（l）、（2）、（3）三式，即得線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=2mgh．【例2】一個(gè)質(zhì)量m=0.016kg、長(zhǎng)L=0.5m，寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈，從離勻強(qiáng)磁場(chǎng)上邊緣高h(yuǎn)1=5m處由靜止自由下落．進(jìn)入磁場(chǎng)后，由于受到磁場(chǎng)力的作用，線圈恰能做勻速運(yùn)動(dòng)（設(shè)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線框保持平動(dòng)），測(cè)得線圈下邊通過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間△t=0.15s，取g=10m/s2，求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B；（2）磁場(chǎng)區(qū)域的高度h2；（3）通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中線框中產(chǎn)生的熱量，并說(shuō)明其轉(zhuǎn)化過(guò)程．【分析】線圈進(jìn)入磁場(chǎng)后受到向上的磁場(chǎng)力，恰作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)必滿足條件：磁場(chǎng)力=重力．由此可算出B并由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可算出h2。由于通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)動(dòng)能不變，線圈重力勢(shì)能的減少完全轉(zhuǎn)化為電能，最后以焦耳熱形式放出．【解答】線圈自由下落將進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度（l）線圈的下邊進(jìn)入磁場(chǎng)后切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向從左至右，使線圈受到向上的磁場(chǎng)力．勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)滿足條件（2）從線圈的下邊進(jìn)入磁場(chǎng)起至整個(gè)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間以后線圈改做a=g的勻加速運(yùn)動(dòng)，歷時(shí)所對(duì)應(yīng)的位移所以磁場(chǎng)區(qū)域的高度（3）因?yàn)閮H當(dāng)線圈的下邊在磁場(chǎng)中、線圈做勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程時(shí)線圈內(nèi)才有感應(yīng)電流，此時(shí)線圈的動(dòng)能不變，由線圈下落過(guò)程中重力勢(shì)能的減少轉(zhuǎn)化為電能，最后以焦耳熱的形式釋放出來(lái)，所以線圈中產(chǎn)生的熱量【例3】如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下。在磁場(chǎng)中有一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形剛性金屬框。ab邊質(zhì)量為m，其他三邊的質(zhì)量不計(jì)。金屬框的總電阻為R，cd邊上裝有固定的水平軸?，F(xiàn)在將金屬框從水平位置由靜止釋放。不計(jì)一切摩擦。金屬框經(jīng)t時(shí)間恰好通過(guò)豎直位置a′b′cd。若在此t時(shí)間內(nèi)，金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求ab邊通過(guò)最低位置時(shí)受到的安培力。【分析】本題線框釋放后重力做功，同時(shí)ab邊切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因而線框中有感應(yīng)電流。整個(gè)過(guò)程遵守能的轉(zhuǎn)化與守恒定律?！窘獯稹坑赡芰渴睾悖趖時(shí)間內(nèi)ab桿重力勢(shì)能的減少最后轉(zhuǎn)化為它的動(dòng)能和框中產(chǎn)生的焦耳熱，即又考慮到由①、②、③【例4】用電阻為18Ω的均勻?qū)Ь€彎成圖1中直徑D=0.80m的封定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。一根每米電阻為1.25Ω的直導(dǎo)線PQ，沿圓環(huán)平面向左以3.0m/s的速度勻速滑行（速度方向與PQ垂直），滑行中直導(dǎo)線與圓環(huán)緊密接觸（忽略接觸處電阻），當(dāng)它通過(guò)環(huán)上A、B位置時(shí)，求：(l)直導(dǎo)線AB段產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并指明該段直導(dǎo)線中電流的方向．(2)此時(shí)圓環(huán)上發(fā)熱損耗的電功率．【分析】直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的這部分電路是電源。這部分電路端點(diǎn)的電壓為路端電壓。根據(jù)電磁感應(yīng)的規(guī)律可以確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。直導(dǎo)線與圓環(huán)組成閉合回路，其等效電路為圖。由幾何關(guān)系，確定AB的長(zhǎng)及R1、R2電阻的大小。圓環(huán)上發(fā)熱損耗的功率即電源輸出功率或外電阻上消耗的功率?！窘獯稹?1)設(shè)直導(dǎo)線AB段的長(zhǎng)度為l,圓環(huán)的直徑為D，直導(dǎo)線AB段產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，則：根據(jù)題設(shè)幾何關(guān)系，l=D/2=0.40m。所以，電動(dòng)勢(shì)

運(yùn)用右手定則可判定，直導(dǎo)線AB段中感應(yīng)電流的方向由A向B，B端電勢(shì)高于A端．運(yùn)用右手定則可判定，直導(dǎo)線AB段中感應(yīng)電流的方向由A向B，B端電勢(shì)高于A端．AB段直導(dǎo)線電阻為電源內(nèi)電阻r，r=1.25×0.40=0.50Ω．中電流之和）應(yīng)為設(shè)圓環(huán)上發(fā)熱損耗的電功率為P，則P=I2總R外=0.202×2.5=0.10W．【說(shuō)明】電磁感應(yīng)現(xiàn)象常與其他現(xiàn)象一起出現(xiàn)，就形成許多綜合題。這些綜合題常涉及到安培力、歐姆定律、電功率、牛頓定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、熱和功等。一道綜合題出現(xiàn)許多物理現(xiàn)象，這些物理現(xiàn)象或者一先一后出現(xiàn)或者同時(shí)出現(xiàn)，互相制約。解綜合題時(shí)，在弄清題意后重要的是分析題目由哪些基本物理現(xiàn)象組成，再選用相應(yīng)的規(guī)律，分析物理過(guò)程，建立解題方程求解。1、如圖所示，線圈平面與水平方向成角，磁感線豎直向下，設(shè)磁感強(qiáng)度為B，線圈面積為S，則穿過(guò)線圈的磁通量為多大？1、分析和解答：此題的線圈平面abcd與磁感強(qiáng)度B方向不垂直，不能直接用=BS計(jì)算。處理時(shí)可以用以下兩種之一：（1）把S投影到與B垂直的方向即水平方向（如圖中的a’b’c’d’），所以S投=Scos，故=BScos；（2）把B分解為平行于線圈平面的分量和垂直于線圈平面分量，顯然平行方向的磁場(chǎng)并不穿過(guò)線圈，且B垂直=Bcos，故=BScos。

2、如圖所示，豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線通以恒定的電流，有一矩形線框與導(dǎo)線在同一平面，在下列情況中線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是： A、導(dǎo)線中電流強(qiáng)度變大； B、線框向右平動(dòng)； C、線框向下平動(dòng)； D、線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)； E、線框以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)。2、A、B、D分析與解答：分析是否產(chǎn)生感應(yīng)電流，關(guān)鍵就是分析穿過(guò)閉合線框的磁通量是否變化，而分析磁通量是否變化，關(guān)鍵就是分清磁感線的分布，亦即分清磁感線的疏密變化和磁感線方向的變化。[來(lái)源:學(xué)_科_網(wǎng)]對(duì)A選項(xiàng)，因I增大而引起周?chē)拇艌?chǎng)增強(qiáng)，使線框的磁通量增加，故A正確。對(duì)B選項(xiàng)，因離開(kāi)直導(dǎo)線方向越遠(yuǎn)，磁感線分布越疏。因此線框向右平動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量變小，故B正確。對(duì)C選項(xiàng)，線框向下平動(dòng)時(shí)穿過(guò)線框的磁通量不變，故C不合適。對(duì)D選項(xiàng)，可用一些特殊位置來(lái)分析，當(dāng)線框與直導(dǎo)線在同一個(gè)平面上時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量最大，當(dāng)線框轉(zhuǎn)過(guò)90度時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量減小，因此可以判定線框以ab軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁通量一定變化，故D正確。對(duì)E選項(xiàng)，由于線框繞直導(dǎo)線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量不變，因此無(wú)感應(yīng)電流，故E錯(cuò)。3、如圖所示，試判斷當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)瞬間，線圈ABCD中的電流方向。3、分析與解答： 按照應(yīng)用楞次定律的應(yīng)用步驟進(jìn)行判定：當(dāng)S閉合時(shí)：（1）研究回路是ABCD，穿過(guò)回路的磁場(chǎng)是電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，方向由右手螺旋定則判斷出是指向讀者，且磁通量增大；（2）由楞次定律得知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)是和原磁場(chǎng)方向相反即離開(kāi)讀者方向向內(nèi)。（3）由右手螺旋定則判知感應(yīng)電流方向是B到A到D到C。當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)：（1）研究回路仍是線圈ABCD，穿過(guò)回路的原磁場(chǎng)仍是I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，方向由右手螺旋定則判知是指向讀者，且磁通量減小；（2）由楞次定律知感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向應(yīng)是和原磁場(chǎng)方向相同即指向讀者；（3）由右手螺旋定則判知感應(yīng)電流方向是A到B到C到D。小結(jié)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象定義：磁通量的概念；產(chǎn)生條件：利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。

電路必須閉合；

磁通量發(fā)生變化．

4.3法拉第電磁感應(yīng)定律1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2、磁通量的變化率表示磁通量的變化快慢

1、內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量變化率△Φ/△t成正比．二、法拉第電磁感應(yīng)定律：2、數(shù)學(xué)表達(dá)式（注意單位）

若有n匝線圈，則相當(dāng)于有n個(gè)電源串聯(lián)，總電動(dòng)勢(shì)為：注意：公式中Δφ應(yīng)取絕對(duì)值，不涉及正負(fù)，感應(yīng)電流的方向另行判斷。問(wèn)題：磁通量大，磁通量變化一定大嗎？磁通量變化大，磁通量的變化率一定大嗎？（可以類(lèi)比速度、速度的變化和加速度。）

磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化不同。磁通量為零，磁通量的變化率不一定為零;磁通量的變化大，磁通量的變化率也不一定大。1、有一個(gè)50匝的線圈，如果穿過(guò)它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

2、一個(gè)100匝的線圈，在0.5s內(nèi)穿過(guò)它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。3、一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場(chǎng)放置，在0.5s內(nèi)穿過(guò)它的磁場(chǎng)從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。25V16V1.6V4、如下圖所示，半徑為r的金屬環(huán)繞通過(guò)某直徑的軸OO'

以角速度ω作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，從金屬環(huán)面與磁場(chǎng)方向重合時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則在金屬環(huán)轉(zhuǎn)過(guò)30°角的過(guò)程中，環(huán)中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的平均值是多大？

oO'BΦ/10-2Wbt/sABD0120.15、單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)。若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則：()A、線圈中0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B、線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C、線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D、線圈中0到D時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4VABD三、導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng)

如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ab×

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××Gabv回路在時(shí)間t內(nèi)增大的面積為：ΔS=LvΔt產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：穿過(guò)回路的磁通量的變化為：ΔΦ=BΔS=BLvΔt（V是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度）θvBV1=VsinθV2=Vcosθ若導(dǎo)體斜切磁感線（θ為v與B夾角）

（若導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直，但跟磁感強(qiáng)度方向有夾角）說(shuō)明：1、導(dǎo)線的長(zhǎng)度L應(yīng)為有效長(zhǎng)度2、導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向和磁感線平行時(shí)，E=03、速度V為平均值（瞬時(shí)值），E就為平均值（瞬時(shí)值）例1：如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為B，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab在垂直于B的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，速度v與L成θ角，求金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。abθvE=BLVsinθ練習(xí)：半徑為R的半圓形導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，以速度V向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，E=？×

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×ＶＯRE=2BRV問(wèn)題：公式①與公式②的區(qū)別和聯(lián)系？

1、一般來(lái)說(shuō)，①求出的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E和某段時(shí)間或者某個(gè)過(guò)程對(duì)應(yīng)，而②求出的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E和某個(gè)時(shí)刻或者某個(gè)位置對(duì)應(yīng)。

2、①求出的是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而不是回路中某部分導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)?；芈分懈袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)為零時(shí)，但是回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定為零。如右圖。vabcdLL區(qū)別：1、公式①中的時(shí)間趨近于0時(shí)，E就為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2、公式②中v若代表平均速度，則求出的E就為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。聯(lián)系：例2、如下圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的銅桿OA以O(shè)為軸在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求桿OA兩端的電勢(shì)差。ωAOA'例題3、在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)匝數(shù)為n的矩形線圈,邊長(zhǎng)ab=L1,bc=L2線圈繞中心軸OO'以角速度ω由圖示位置逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。試求:(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;(2)線圈轉(zhuǎn)過(guò)1/4周的過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。(3)設(shè)線圈的總電阻為R，線圈轉(zhuǎn)過(guò)1/4周的過(guò)程中通過(guò)某一截面的電量。cBdOO'abω(1)（2）（3）

例4：如圖，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R＝3.0Ω的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)＝0.5m，其電阻為r＝1.0Ω

，與導(dǎo)軌接觸良好.整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B＝0.4T?，F(xiàn)使ab以v＝10m／s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。（1）ab中的電流大?ab兩點(diǎn)間的電壓多大？（2）維持ab做勻速運(yùn)動(dòng)的外力多大？（3）ab向右運(yùn)動(dòng)1m的過(guò)程中，外力做的功是多少？電路中產(chǎn)生的熱量是多少？

RBrPMNaQbv（1）0.5A1.5V（2）0.1N（3）0.1J0.1J1、電動(dòng)機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)？電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)削弱了電源的電流，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為反電動(dòng)勢(shì)。反電動(dòng)勢(shì)的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，線圈要維持原來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)就必須向電動(dòng)機(jī)提供電能，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。2、如果電動(dòng)機(jī)因機(jī)械阻力過(guò)大而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)發(fā)生什么情況？這時(shí)應(yīng)采取什么措施？電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)就沒(méi)有了反電動(dòng)勢(shì)，線圈電阻一般都很小，線圈中電流會(huì)很大，電動(dòng)機(jī)可能會(huì)燒毀。這時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，進(jìn)行檢查。四、反電動(dòng)勢(shì)法拉第電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小問(wèn)題1：據(jù)前面所學(xué)，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？問(wèn)題2：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？（1）閉合電路；（2）有電源產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：（1）閉合電路；（2）磁通量變化。利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象§16.2法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同乙甲相同點(diǎn)：兩電路都是閉合的，有電流不同點(diǎn)：甲中有電池（電源）乙中有螺線管（相當(dāng)于電源）而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的哪部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（E）§16.2法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小1.定義:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。既然閉合電路中有感應(yīng)電流，這個(gè)電路中就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。⑶產(chǎn)生感應(yīng)電流只不過(guò)是一個(gè)現(xiàn)象，它表示電路中在輸送著電能；而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)才是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)，它表示電路已經(jīng)具備了隨時(shí)輸出電能的能力。幾點(diǎn)說(shuō)明：⑴不論電路是否閉合，只要穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。⑵磁通量是否變化是電磁感應(yīng)的根本原因。若磁通量變化了，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，再若電路又是閉合的，電路中將會(huì)有感應(yīng)電流。Φ變化產(chǎn)生E產(chǎn)生I總電阻一定時(shí)，E越大，I越大，指針偏轉(zhuǎn)越大。Φ變化的快慢不同Φ都發(fā)生了變化問(wèn)題1：在實(shí)驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？問(wèn)題2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小有什么關(guān)系？觀察實(shí)驗(yàn)，分析并思考回答下面的問(wèn)題：?jiǎn)栴}3：該實(shí)驗(yàn)中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？從條件上看從結(jié)果上看相同不同都產(chǎn)生了I產(chǎn)生的I大小不等一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（E）§16.2法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小1.定義:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。2．磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。磁通量變化磁通量變化快慢磁通量

磁通量Φ與時(shí)刻t對(duì)應(yīng)，磁通量的變化量是兩個(gè)時(shí)刻穿過(guò)這個(gè)面的磁通量之差，即ΔΦ＝Φ2-Φ1，磁通量的變化率是單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化量，計(jì)算公式是ΔΦ／Δt，磁通量變化率的大小不是單純由磁通量的變化量決定，還跟發(fā)生這個(gè)變化所用的時(shí)間有關(guān)。

穿過(guò)一個(gè)面的磁通量大，但磁通量的變化量不一定大，磁通量的變化率也不一定大；同理，穿過(guò)一個(gè)面的磁通量的變化量大，但磁通量不一定大，磁通量的變化率也不一定大；穿過(guò)一個(gè)面的磁通量的變化率大，但磁通量和磁通量的變化量都不一定大。應(yīng)用舉例例1、如圖所示為穿過(guò)某線路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖，試根據(jù)圖說(shuō)明：（1）穿過(guò)某線路的磁通量Φ何時(shí)最大？何時(shí)最??？（2）Δφ/Δt何時(shí)最大？何時(shí)最?。浚?）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E何時(shí)最大？何時(shí)最小？ΦtOt1t2t3t4注意區(qū)分幾個(gè)物理量：①Φ、Δφ、Δφ/Δt②E只與Δφ/Δt有關(guān)，而與Φ、Δφ無(wú)關(guān)。一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（E）§16.2法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小1.定義:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。2．磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。二、法拉第電磁感應(yīng)定律1.內(nèi)容:(K是一個(gè)常數(shù))(n為線圈的匝數(shù))一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（E）§16.2法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。二、法拉第電磁感應(yīng)定律1.內(nèi)容:(n為線圈的匝數(shù))2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:平均磁通變化率平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)鞏固練習(xí)：√1．穿過(guò)一個(gè)單匝線圈的磁通量始終為每秒鐘均勻地增加2Wb，則：A．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘增加2VB．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘減少2VC．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終是2VD．線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2．一個(gè)矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞一個(gè)固定軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈處于如圖所示位置時(shí)，它的：A.磁通量最大,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.磁通量最小,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.磁通量最大,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D.磁通量最小,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大3．如右圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B=0.4T，導(dǎo)體ab長(zhǎng)L=40cm，電阻Rab=0.5Ω，框架電阻不計(jì)，當(dāng)導(dǎo)體ab以v=5m/s的速度勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為

。1.6A√三、重要的推論如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?；芈吩跁r(shí)間t內(nèi)增大的面積為：ΔS=LvΔt解：產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：穿過(guò)回路的磁通量的變化為：ΔΦ=BΔSvθBV2V1=Vsinθ=Vcosθ若導(dǎo)體斜切磁感線（θ為v與B夾角）=BLvΔt感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)LvB

公式BLv中的L指的是切割磁感線的有效長(zhǎng)度。在上圖中E=BLv，L是圓弧切割磁感線的有效長(zhǎng)度。思考題求下面圖示情況下，a、b、c三段導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各為多大？一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（E）§16.2法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小1.定義:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。2．磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。二、法拉第電磁感應(yīng)定律1.內(nèi)容:(n為線圈的匝數(shù))2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:三、重要的推論（θ為v與B夾角）四.反電動(dòng)勢(shì)1.既然線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)加強(qiáng)了電源了產(chǎn)生的電流,還是削弱了它?是有得于線圈的轉(zhuǎn)動(dòng),還是阻礙了線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)?電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是時(shí),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總要削弱電源電動(dòng)勢(shì)的作用,阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng).-----反電動(dòng)勢(shì)2.電動(dòng)機(jī)由于機(jī)械故障停轉(zhuǎn),要立即切斷電源.用公式E＝nΔΦ／Δt求E的三種情況：1.磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，垂直于磁場(chǎng)的回路面積S發(fā)生變化，ΔS＝S2-S1，此時(shí)，E＝nBΔS／Δt。2.垂直于磁場(chǎng)的回路面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化，ΔB＝B2-B1，此時(shí)，E＝nSΔB／Δt。3.磁感應(yīng)強(qiáng)度B和垂直于磁場(chǎng)的回路面積S都發(fā)生變化，此時(shí)E＝nΔBΔS／Δt。

例：如圖所示，一個(gè)50匝的線圈的兩端跟R＝99Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的橫截面積是20㎝2，電阻為1Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度以100T／s的變化率均勻減少。在這一過(guò)程中通過(guò)電阻R的電流為多大？解析：

兩塊水平放置的板間距為d，用導(dǎo)線與一n匝線圈連接，線圈置于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，兩板間有一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的油滴恰好靜止，則線圈中的磁通量的變化率是多少？（mgd/nq）公式E＝nΔΦ/Δt與E=BLvsinθ的區(qū)別和聯(lián)系：1.區(qū)別：一般來(lái)說(shuō)E＝nΔΦ/Δt，求出的是Δt時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E與某段時(shí)間或某個(gè)過(guò)程相對(duì)應(yīng)，常在穿過(guò)一個(gè)面的磁通量發(fā)生變化時(shí)用。E=BLvsinθ求出的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E與某個(gè)時(shí)刻或某個(gè)位置相對(duì)應(yīng)，常在一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)用。2.聯(lián)系：公式E＝nΔΦ/Δt和公式E=BLvsinθ是統(tǒng)一的。公式E＝nΔΦ/Δt中當(dāng)Δt→0時(shí)，求出的E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；公式E=BLvsinθ中當(dāng)V代入平均速度時(shí)，則求出的E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

例：半徑為r、電阻為R的金屬環(huán)通過(guò)某直徑的軸OO’以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，從金屬環(huán)的平面的磁場(chǎng)方向重合時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則在轉(zhuǎn)過(guò)30o的過(guò)程中。求：(1)環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值是多大？解析：

求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值時(shí)，一般要用公式E＝nΔΦ/Δt。(1)金屬環(huán)在轉(zhuǎn)過(guò)30o的過(guò)程中，磁通量的變化量(2)金屬環(huán)某一橫截面內(nèi)通過(guò)的電荷量是多少？由于E＝ΔΦ/Δt，I＝E／R，I＝Q／Δt，所以

如圖所示，一個(gè)500匝的線圈的兩端跟R＝99Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的橫截面積是20㎝2，電阻為1Ω，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。求磁場(chǎng)變化過(guò)程中通過(guò)電阻R的電流為多大？解析：

由圖b知，線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻增加，其變化率ΔB／Δt=(50-10)/4=10T/s.例：如圖所示，裸金屬線組成滑框，ab可滑動(dòng)，其電阻為r，長(zhǎng)為L(zhǎng)，串接電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)為B，當(dāng)ab以V向右勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：（1）ab間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（2）ab間的電壓。（3）保證ab勻速運(yùn)動(dòng)，所加外力F。（4）在2秒的時(shí)間內(nèi)，外力功；ab生熱Q；電阻R上生熱。

如圖所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓導(dǎo)線處在垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖。一根長(zhǎng)度大于2r的直導(dǎo)線MN，以速率V在圓上自左端勻速滑到右端，電路中定值電阻為R，其余電阻忽略不計(jì)。在滑動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電流的平均值為_(kāi)_________;當(dāng)MN從圓環(huán)左端滑到右端的過(guò)程中，通過(guò)R的電荷量為_(kāi)________,當(dāng)MN通過(guò)圓環(huán)中心O時(shí)，通過(guò)R的電流為_(kāi)________.(πBrv/2R,πBr2/R,2Brv/R)

如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿OA繞過(guò)O點(diǎn)垂直于紙面的固定軸沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω。一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)范圍足夠大。求OA桿產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。解析：

由于OA桿是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，故OA產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是恒定的，其平均值與瞬時(shí)值相同，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的兩個(gè)公式均可以用。解法一：用E＝BLV求E，V應(yīng)為平均切割速率，棒上各小段的速率是不相同的，因O點(diǎn)速率V0＝0，由V＝rω知棒上各點(diǎn)線速度跟旋轉(zhuǎn)半徑成正比，所以棒切割磁感線的平均速率為V＝（V0＋VA）／2＝ωL／2則E＝BLV＝BωL2／2解法二：用E＝nΔΦ/Δt求E。設(shè)經(jīng)過(guò)Δt時(shí)間，OA棒掃過(guò)的扇形面積為ΔS，如圖所示，ΔS＝LωΔtL／2＝L2ωΔt／2，變化的磁通量為E＝ΔΦ/Δt＝BΔS／Δt＝BL2ω／2.直導(dǎo)線繞其一端轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E＝BL2ω／2ωABCRO例：如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有半徑為r的光滑半圓形導(dǎo)體框架。OC為一端繞O點(diǎn)在框架上滑動(dòng)的導(dǎo)體棒，OA之間連一個(gè)阻值為R的電阻（其余電阻都不計(jì)），若使OC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。試求：（1）圖中哪部分相當(dāng)于電源？（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E為多少？（3）流過(guò)電阻R的電流I為多少？如圖2所示，導(dǎo)線OMN在與磁場(chǎng)方向垂直的平面內(nèi)，以角速度ω在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿逆時(shí)針?lè)较蚶@O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直指向紙里，MN的電動(dòng)勢(shì)多大？解析：由于MN上各點(diǎn)的切割速度不等，應(yīng)當(dāng)用MN上各點(diǎn)的平均速度也就是MN中點(diǎn)的速度進(jìn)行計(jì)算．設(shè)OM=r1，ON=r2，則 【例1】如圖17－67所示，兩水平放置的、足夠長(zhǎng)的、平行的光滑金屬導(dǎo)軌，其間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)，軌道間有磁感強(qiáng)度為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，靜止在導(dǎo)軌上的兩金屬桿ab、cd，它們的質(zhì)量與電阻分別為m1、m2與R1、R2，現(xiàn)使ab桿以初動(dòng)能EK沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)，求cd桿上產(chǎn)生的熱量是多少？(其他能量損耗不計(jì)) 以abcd為系統(tǒng)，系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)總動(dòng)量守恒，設(shè)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)共同速度為v，則有m1v1＝(m1＋m2)v系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量為：Q＝ 點(diǎn)撥：本題以分析兩桿的受力及運(yùn)動(dòng)為主要線索求解，關(guān)鍵注意：(1)明確“最終速度”的意義及條件．(2)運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律結(jié)合焦耳定律分析求解． 【例2】如圖17－68所示，在與水平面成θ角的矩形框架范圍內(nèi)垂直于框架的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，框架ad，bc電阻不計(jì)，長(zhǎng)均為L(zhǎng)的ab、cd電阻均為R，有一質(zhì)量為m，電阻為2R的金屬棒MN，無(wú)摩擦地平行于ab沖上框架，上升最大高度為h，在此過(guò)程中ab部分的焦耳熱為Q，求運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最大熱功率． 解析：MN沿斜面向上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，ab和cd相當(dāng)于外電阻并聯(lián)，ab和cd中電流相同，MN的電流為ab中電流的兩倍．當(dāng)ab部分的焦耳熱為Q，cd部分焦耳熱也為Q，MN的電阻為2R，消耗的焦耳熱為8Q． 設(shè)MN的初速度為v0，根據(jù)能量守恒 MN在上滑過(guò)程中，產(chǎn)生最大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E． E＝BLv0 【例3】如圖17－69所示，質(zhì)量為m高為h的矩形導(dǎo)線框在豎直面內(nèi)下落，其上下兩邊始終保持水平，途中恰好勻速穿過(guò)一有理想邊界高亦為h的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，則線框在此過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為[] A．mgh B．2mgh C．大于mgh而小于2mgh D．大于2mgh 點(diǎn)撥：勻速穿過(guò)即線框動(dòng)能不變，再?gòu)哪芰哭D(zhuǎn)化與守恒角度分析． 參考答案：B 【例4】如圖17－70所示，兩根電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾角為θ，導(dǎo)軌下端接有電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的金屬棒ab在沿斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，上升高度h．在這過(guò)程中 A．金屬棒所受各力的合力所做的功等于零 B．金屬棒所受各力的合力所做的功等于mgh和電阻R產(chǎn)生的焦耳熱之和 C．恒力F與重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和 D．恒力F和重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 點(diǎn)撥：電磁感應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)克服安培力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，再通過(guò)電阻轉(zhuǎn)化成內(nèi)能(焦耳熱)，故W安與電熱Q不能重復(fù)考慮，這一點(diǎn)務(wù)須引起足夠的注意． 參考答案：AD4.4楞次定律為什么在線圈內(nèi)有電流？插入和拔出磁鐵時(shí)，電流方向一樣嗎？如何判斷出感應(yīng)電流的方向呢？演示用試觸的方法確定電流方向與電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系結(jié)論：電流從電流計(jì)的正接線柱流入，指針向正向偏轉(zhuǎn)，電流從電流計(jì)的負(fù)接線柱流入，指針向負(fù)向偏轉(zhuǎn)NSNS_+_+SNSN_+_+GNSGSNGSNGNS思考：感應(yīng)電流方向有什么規(guī)律？GNSGSNGSNGNS思考：感應(yīng)電流方向有什么規(guī)律？一、楞次定律感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化1、內(nèi)容：2、對(duì)“阻礙”的理解：明確原磁場(chǎng)與感應(yīng)電流的磁場(chǎng)間的因果關(guān)系誰(shuí)起阻礙作用？阻礙什么？阻礙是阻止嗎？“阻礙”就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總與原磁場(chǎng)的方向相反嗎？感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)引起感應(yīng)電流的磁通量的變化“增反減同”否，只是使磁通量的變化變慢不一定!從另一個(gè)角度認(rèn)識(shí)楞次定律在下面四個(gè)圖中標(biāo)出線圈上的N、S極GNSGSNGSNGNSNSNNNSSS移近時(shí)斥力阻礙相互靠近移去時(shí)引力阻礙相互遠(yuǎn)離感應(yīng)電流的效果總是阻礙導(dǎo)體和引起感應(yīng)電流的磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)楞次定律表述二：“來(lái)拒去留”思考與討論如圖A、B都是很輕的鋁環(huán)，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開(kāi)的，用磁鐵的任一極去接近A環(huán)，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？把磁鐵從A環(huán)移開(kāi)，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？磁極移近或遠(yuǎn)離B環(huán)，又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？解釋所發(fā)生的現(xiàn)象．

楞次(1804～1865)俄國(guó)物理學(xué)家。1804年2月24日生于德?tīng)柵撂兀ń駩?ài)沙尼亞共和國(guó)的塔都）。1820年入德?tīng)柵撂卮髮W(xué)；在大學(xué)二年級(jí)時(shí)由校長(zhǎng)推薦參加1823～1826年“企業(yè)號(hào)”單桅炮艦的全球考察旅行；他設(shè)計(jì)了海水測(cè)深儀等儀器并卓越地完成了海上物理考察，1834年起當(dāng)選為科學(xué)院院士；1836～1865年任彼得堡大學(xué)教授，1840年任數(shù)理系主任，1863年任校長(zhǎng)。其間還在海軍和師范學(xué)院任教。1865年2月10日在羅馬逝世。

楞次從青年時(shí)代就開(kāi)始研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象后，當(dāng)時(shí)已有許多便于記憶的“左手定則”、“右手定則”、“右手螺旋法則”等經(jīng)驗(yàn)性規(guī)則，但是并沒(méi)有給出確定感生電流方向的一般法則。1833年楞次在總結(jié)了安培的電動(dòng)力學(xué)與法拉第的電磁感應(yīng)現(xiàn)象后，發(fā)現(xiàn)了確定感生電流方向的定律——楞次定律。這一結(jié)果于1834年在《物理學(xué)和化學(xué)年鑒》上發(fā)表。楞次定律說(shuō)明電磁現(xiàn)象也遵循能量守恒定律。1、楞次定律的內(nèi)容：從磁通量變化的角度看：感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化從導(dǎo)體和磁體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度看：感應(yīng)電流總要阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)課堂小結(jié)：2、楞次定律中的因果關(guān)系：3、楞次定律中“阻礙”的含意：ΔφI感

B感

產(chǎn)生阻礙不是阻止；可理解為“增反、減同”，產(chǎn)生“結(jié)果”反抗“原因”練習(xí)一：如圖,當(dāng)線圈遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線而去時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的方向如何？IABCD向里減少向里A-C-D-B●運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的步驟1、明確穿過(guò)閉合回路的原磁場(chǎng)方向2、判斷穿過(guò)閉合回路的磁通量如何變化3、由楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向4、利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向知識(shí)要點(diǎn)回顧1．楞次定律的第一種表述：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。適用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況。（一）楞次定律2．楞次定律的第二種表述：感應(yīng)電流的效果總要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。適用于定性判明感應(yīng)電流所引起的機(jī)械效果。1、電動(dòng)機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)？電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)削弱了電源的電流，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為反電動(dòng)勢(shì)。反電動(dòng)勢(shì)的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，線圈要維持原來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)就必須向電動(dòng)機(jī)提供電能，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。2、如果電動(dòng)機(jī)因機(jī)械阻力過(guò)大而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)發(fā)生什么情況？這時(shí)應(yīng)采取什么措施？電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)就沒(méi)有了反電動(dòng)勢(shì)，線圈電阻一般都很小，線圈中電流會(huì)很大，電動(dòng)機(jī)可能會(huì)燒毀。這時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，進(jìn)行檢查。反電動(dòng)勢(shì)3、應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的基本步驟：（1）明確穿過(guò)閉合電路原磁場(chǎng)的方向。（2）明確穿過(guò)閉合電路的磁通量是增加還是減少。（3）根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。（4）利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向。1、如圖所示，當(dāng)條形磁鐵突然向閉合銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向怎樣？銅環(huán)運(yùn)動(dòng)情況怎樣？課堂訓(xùn)練向左增加向右

前

后順時(shí)針銅環(huán)向右運(yùn)動(dòng)研究對(duì)象：銅環(huán)向外

增加

向里D—C課堂訓(xùn)練2、如圖，導(dǎo)線AB和CD互相平行，試確定在閉合和斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)導(dǎo)線CD中感應(yīng)電流的方向。ABSCDG研究對(duì)象：上邊的閉合回路3、如圖，在水平光滑的兩根金屬導(dǎo)軌上放置兩根導(dǎo)體棒AB、CD，當(dāng)條形磁鐵插入與拔出時(shí)導(dǎo)體棒如何運(yùn)動(dòng)？（不考慮導(dǎo)體棒間的磁場(chǎng)力）ABCD插入時(shí)：AB、CD相向運(yùn)動(dòng)拔出時(shí)：AB、CD相互遠(yuǎn)離課堂訓(xùn)練NＮⅠⅡⅢ4、一水平放置的矩形閉合線圈abcd，在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的N極附近豎直下落，由圖示位置Ⅰ經(jīng)過(guò)位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ．在這個(gè)過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流：（）A.沿abcd流動(dòng)B.沿dcba流動(dòng)C.從Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動(dòng)，從Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動(dòng)D.從Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動(dòng)，從Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動(dòng)NⅠⅡⅢabcd●●●A課堂訓(xùn)練（二）右手定則1．判定方法：伸開(kāi)右手，讓大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線從手心垂直進(jìn)入，大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。2．適用范圍：適用于閉合電路一部分導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。（三）楞次定律與右手定則的比較1、楞次定律可適用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況，而右手定則只適用于一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況，導(dǎo)線不動(dòng)時(shí)不能應(yīng)用，因此右手定則可以看作楞次定律的特殊情況。2、在判斷由導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流時(shí)右手定則與楞次定律是等效的，而右手定則比楞次定律更方便。

楞次定律

----

感應(yīng)電流方向的判定復(fù)習(xí)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小：

導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：有感應(yīng)電流產(chǎn)生時(shí)閉合電路中有幾個(gè)磁場(chǎng)？?jī)蓚€(gè)磁場(chǎng)引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)——原磁場(chǎng)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)根據(jù)圖示條件判定，閉合電路的一部分導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向。×I×I·INSvvBBvab如何判斷電磁感應(yīng)電流的方向?一、實(shí)驗(yàn)原磁場(chǎng)的方向（B0）線圈中磁通量Φ的變化感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向（B）B與B0的方向關(guān)系GGGGNSVNSVNSVNSV向上向上向下向下增大增大減小減小IIII+_+_+_+_向上向上向下向下向上向上向下向下相反相反相同相同操作項(xiàng)目結(jié)論1：當(dāng)線圈內(nèi)原磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)B＇的方向與原磁場(chǎng)B0的方向相反→感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的增加結(jié)論2：當(dāng)線圈內(nèi)原磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)B＇的方向與原磁場(chǎng)B0的方向相同→感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的減少back阻礙磁通量的變化阻礙磁通量的變化一、實(shí)驗(yàn)結(jié)論⑴當(dāng)線圈中的磁通量增大時(shí)，B與B0的方向相反；⑵當(dāng)線圈中的磁通量減小時(shí)，B與B0的方向相同。即:增“反”減“同”1.內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。二、楞次定律2.對(duì)楞次定律的理解：§16.3楞次定律——感應(yīng)電流的方向一、實(shí)驗(yàn)即:增“反”減“同”感應(yīng)電流具有這樣的方向，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。二、楞次定律1.內(nèi)容:2.適用范圍：各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象

3.對(duì)楞次定律的理解：回路磁通量的變化感應(yīng)電流（磁場(chǎng)）產(chǎn)生阻礙1、“阻礙”是否就是“阻止”？2、阻礙的是什么？3、如何阻礙？“阻礙”就是“相反”？從磁通量的角度看:阻礙的是磁通量的變化從導(dǎo)體與磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)看:

阻礙的是導(dǎo)體與磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)思考:例：GNS

磁鐵插入或拔出線圈的過(guò)程中，怎樣判斷感應(yīng)電流的方向？

GSN

結(jié)論：

磁鐵插入或拔出線圈時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙磁鐵與線圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

NSNS總而言之，理解“阻礙”含義時(shí)要明確：①誰(shuí)起阻礙作用——感應(yīng)磁場(chǎng)②阻礙的是什么——原磁場(chǎng)的磁通量變化③怎樣阻礙——“增反減同”,來(lái)“拒”去“留”

④阻礙的結(jié)果怎樣——減緩原磁場(chǎng)的磁通量的變化§16.3楞次定律——感應(yīng)電流的方向一、實(shí)驗(yàn)二、楞次定律1.內(nèi)容:2.適用范圍：各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象

3.對(duì)楞次定律的理解：回路磁通量的變化感應(yīng)電流（磁場(chǎng)）產(chǎn)生阻礙4.用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向的方法：①?gòu)拇磐康淖兓慕嵌龋涸觥胺础睖p“同”②從相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度：阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)即:來(lái)“拒”去“留”GNSVI如右圖所示，試運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向。4.用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向的方法：（4）用安培定則判定感應(yīng)電流的方向。（1）先確定原磁場(chǎng)方向。（增大或減?。ㄔ龇礈p同）（3）確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向。（2）確定磁通量的變化趨勢(shì)。二、楞次定律的應(yīng)用【例1-1】如圖所示，當(dāng)線框向右移動(dòng)，請(qǐng)判斷線框中感應(yīng)電流的方向解題思路：原磁場(chǎng)B0的方向：向外原磁場(chǎng)B0的變化情況：變小感應(yīng)磁場(chǎng)B‘的方向：向外感應(yīng)電流的方向：A→D→C→B楞次定律I安培定則

磁鐵從線圈中插入時(shí)，標(biāo)出感應(yīng)電流的方向。

磁鐵從螺線管右端拔出時(shí)，A、B兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？NSBANS

解法二步驟：

先用來(lái)“拒”去“留”判斷線圈產(chǎn)生的磁極,再用右手螺旋定則確定感應(yīng)電流的方向。NS

磁鐵從線圈中插入時(shí)，標(biāo)出感應(yīng)電流的方向。

磁鐵從螺線管右端拔出時(shí)，A、B兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？NSNS+?NSSNBA（3）下圖中彈簧線圈面積增大時(shí)，判斷感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針。

應(yīng)用楞次定律解決問(wèn)題

（4）下圖中k接通時(shí)乙回路有感應(yīng)電流產(chǎn)生嗎？方向如何？Gk甲乙abcdIGkabcdI（4）下圖中滑動(dòng)變阻器滑片p左移時(shí)，標(biāo)出電流計(jì)回路中感應(yīng)電流的方向。

pGpGNSINadbcⅠⅡⅢ（4）水平放置的矩形線框abcd經(jīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置豎直下落過(guò)程中感應(yīng)電流的方向如何變化。N

（5）如圖，金屬棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)

中沿金屬框架向右勻速運(yùn)動(dòng)，用右手定則和楞次定律兩種方法判定ab導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向。vbadc小結(jié)

判斷感應(yīng)電流的方向：

楞次定律是普遍適用的導(dǎo)體切割磁感線時(shí)用右手定則方便磁鐵和線圈作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)用“來(lái)拒去留”方便1、如圖所示，當(dāng)磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻的電流是由A經(jīng)R到B，則磁鐵可能是：A、向下運(yùn)動(dòng)；B、向下運(yùn)動(dòng)；C、向左平移；D、以上都不可能。1、B、C2、某磁場(chǎng)磁感線如圖所示，有一銅線圈自圖示位置A落至位置B，在下落過(guò)程中，自下向上看，線圈中的感應(yīng)電流方向是什么方向？1、B、C分析與解答：判斷順序采用逆順序。（1）感應(yīng)電流方向從A經(jīng)R到B，根據(jù)安培定則得知感應(yīng)電流在螺線管內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向應(yīng)是從上到下；（2）由楞次定律判斷出螺線管內(nèi)磁通量的變化是向下的減小或向上的增加；（3）由條形磁鐵的磁感線分布知螺線管內(nèi)原磁場(chǎng)是向下的，故應(yīng)是磁通量減小，即磁鐵向上運(yùn)動(dòng)或向左平移或向右平移。所以正確答案是B、C。[來(lái)源:學(xué)_科_網(wǎng)Z_X_X_K]2、分析與解答：把線圈從A至B的全過(guò)程分為兩個(gè)過(guò)程處理：第一過(guò)程：是線圈從A位置下落到具有最大磁通量位置O，此過(guò)程中穿過(guò)線圈磁通量方向向上且不斷增大，由楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向（自上向下看）是順時(shí)針的；第二過(guò)程：是線圈從具有最大磁通量位置O落到B位置，此過(guò)程中穿過(guò)線圈磁通量方向是向上不斷減小，由楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向（自上向下看）是逆時(shí)針的；所以線圈中的電流是先順時(shí)針后逆時(shí)針?lè)较颉?、固定的長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流突然增大時(shí)，附近的導(dǎo)線框abcd整體受什么方向的力作用？1、一閉合的銅環(huán)放在水平桌面上，磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，環(huán)的面積如何變化？③思考題MNdcbaI楞次定律的兩個(gè)推論：（1）閉合電路面積的增、減總是要阻礙原磁通量的變化。（2）閉合電路的移動(dòng)（或轉(zhuǎn)動(dòng)）方向總是要阻礙原磁通量的變化。（一般情況下，同一閉合電路會(huì)同時(shí)存在上述兩種變化）2．楞次定律第二種表述應(yīng)用例2．如圖2—1所示，光滑固定導(dǎo)體軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)（）A．P、Q將互相靠攏B．P、Q相互相遠(yuǎn)離C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于gMNPQN3．電勢(shì)高低的判定例3．圖3—1為地磁場(chǎng)磁感線的示意圖，在北半球地磁場(chǎng)豎直分量向下。飛機(jī)在我國(guó)上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛機(jī)高度不變。由于地磁場(chǎng)的作用，金屬機(jī)翼上有電勢(shì)差，設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為，右方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為（）A．若飛機(jī)從西往東飛，U1比高U2B．若飛機(jī)從東往西飛，U2比高C．若飛機(jī)從南往北飛，比U2高D．若飛機(jī)從北往南飛，U2比高SN【鞏固練習(xí)1】如圖所示，讓閉合線圈由位置1通過(guò)一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到位置2。線圈在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，什么時(shí)候沒(méi)有感應(yīng)電流？為什么？什么時(shí)候有感應(yīng)電流？方向如何？例4．如圖4—1所示，A、B兩個(gè)線圈繞在同一個(gè)閉合鐵芯上，它們的兩端分別與電阻可以不計(jì)的光滑、水平、平行導(dǎo)軌P、Q和M、N相連；P、Q處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，M、N處在豎直向下勻強(qiáng)磁場(chǎng)中；直導(dǎo)線ab橫放在P、Q上，直導(dǎo)線cd橫放在M、N上，cd原來(lái)不動(dòng)，下列說(shuō)法正確的有(）A．若ab向右勻速滑動(dòng)，則cd也向右滑動(dòng)B．若ab向右加速滑動(dòng)，則cd也向右滑動(dòng)C．若ab向右減速滑動(dòng)，則cd也右滑動(dòng)D．若ab向右減速滑動(dòng)，則cd也左滑動(dòng)××××××××××××××××××××××B2B1MNcdPQabAABB 【例3】如圖17－33所示，正方形金屬線圈abcd與通電矩形線圈mnpq在同一平面內(nèi)且相互絕緣，試判斷S閉合瞬間，正方形ab－cd中的感應(yīng)電流的方向．點(diǎn)撥：注意abcd中“凈”磁通量的方向以及變化 參考答案：方向?yàn)閍bcd 【例4】如圖17－34所示，一輕質(zhì)閉合的彈簧線圈用絕緣細(xì)線懸掛著，現(xiàn)將一根長(zhǎng)的條形磁鐵的N極，垂直于彈簧線圈所在平面，向圓心插去．在N極插入的過(guò)程中，彈簧線圈將發(fā)生什么現(xiàn)象？ 點(diǎn)撥：用楞次定律的二種敘述，從不同角度來(lái)判斷圓線圈發(fā)生的現(xiàn)象． 參考答案：遠(yuǎn)離磁場(chǎng)并先收縮后擴(kuò)張．

【例1】如圖17－50所示，通電直導(dǎo)線L和平行導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)，金屬棒ab靜止在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌組成閉合回路，ab可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)．當(dāng)通電導(dǎo)線L向左運(yùn)動(dòng)時(shí)[] A．a(chǎn)b棒將向左滑動(dòng) B．a(chǎn)b棒將向右滑動(dòng) C．a(chǎn)b棒仍保持靜止 D．a(chǎn)b棒的運(yùn)動(dòng)方向與通電導(dǎo)線上電流方向有關(guān) 解析：當(dāng)L向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合回路中磁通量變小，ab的運(yùn)動(dòng)必將阻礙回路中磁通量變小，可知ab棒將向右運(yùn)動(dòng)，故應(yīng)選B． 點(diǎn)撥：ab棒的運(yùn)動(dòng)效果應(yīng)阻礙回路磁通量的減少． 【例2】如圖17－51所示，A、B為兩個(gè)相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置，A線圈中通有如圖(a)所示的交流電i，則[]

A．在t1到t2時(shí)間內(nèi)A、B兩線圈相吸 B．在t2到t3時(shí)間內(nèi)A、B兩線圈相斥 C．t1時(shí)刻兩線圈間作用力為零 D．t2時(shí)刻兩線圈間作用力最大 解析：從t1到t2時(shí)間內(nèi)，電流方向不變，強(qiáng)度變小，磁場(chǎng)變?nèi)?，ΦA(chǔ)↓，B線圈中感應(yīng)電流磁場(chǎng)與A線圈電流磁場(chǎng)同向，A、B相吸．從t2到t3時(shí)間內(nèi)，IA反向增強(qiáng)，B中感應(yīng)電流磁場(chǎng)與A中電流磁場(chǎng)反向，互相排斥．t1時(shí)刻，IA達(dá)到最大，變化率為零，ΦB最大，變化率為零，IB＝0，A、B之間無(wú)相互作用力．t2時(shí)刻，IA＝0，通過(guò)B的磁通量變化率最大，在B中的感應(yīng)電流最大，但A在B處無(wú)磁場(chǎng)，A線圈對(duì)線圈無(wú)作用力．選：A、B、C． 點(diǎn)撥：A線圈中的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過(guò)B線圈，A中電流變化要在B線圈中感應(yīng)出電流，判定出B中的電流是關(guān)鍵． 【例3】如圖17－52所示，MN是一根固定的通電長(zhǎng)導(dǎo)線，電流方向向上，今將一金屬線框abcd放在導(dǎo)線上，讓線圈的位置偏向?qū)Ь€左邊，兩者彼此絕緣，當(dāng)導(dǎo)線中電流突然增大時(shí)，線框整體受力情況[] A．受力向右 B．受力向左 C．受力向上 D．受力為零點(diǎn)撥：用楞次定律分析求解，要注意線圈內(nèi)“凈”磁通量變化． 參考答案：A 【例4】如圖17－53所示，導(dǎo)體圓環(huán)面積10cm2，電容器的電容C＝2μF(電容器體積很小)，垂直穿過(guò)圓環(huán)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖線如圖，則1s末電容器帶電量為_(kāi)_______，4s末電容器帶電量為_(kāi)_______，帶正電的是極板________． 點(diǎn)撥：當(dāng)回路不閉合時(shí)，要判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，可假想回路閉合，由楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與感應(yīng)電流方向一致． 參考答案：0、2×10-11C；a；5感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)一.感應(yīng)電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì)磁場(chǎng)變強(qiáng)一個(gè)閉合電路靜止于磁場(chǎng)中,由于磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化,閉合電路內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).這種情況下,哪一種作用扮演了非靜電力的角色?英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋在他的電磁場(chǎng)理論中指出,變化的磁場(chǎng)會(huì)在空間激發(fā)一種電場(chǎng),這種電場(chǎng)對(duì)電荷會(huì)產(chǎn)生力的作用如果此刻周?chē)臻g存在閉合導(dǎo)體,導(dǎo)體中自由電荷會(huì)在這種電場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流,或者說(shuō)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).變化的的磁場(chǎng)能在周?chē)臻g激發(fā)電場(chǎng),這種電場(chǎng)叫感應(yīng)電場(chǎng),由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為感生電動(dòng)勢(shì).感生電動(dòng)勢(shì)在電路中的作用就是電源,其電路就是內(nèi)電路,當(dāng)它與外電路連接后就會(huì)對(duì)外電路供電.感應(yīng)電場(chǎng)是產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原因,感應(yīng)電場(chǎng)的方向同樣可由楞次定律判斷.二.洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體切割磁感線時(shí)也會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的機(jī)理是什么?導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與哪些因素有關(guān)?它是如何將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的?導(dǎo)體CD在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以速度V向右運(yùn)動(dòng),并且導(dǎo)線CD與B.V的方向相垂直,由于正電荷隨導(dǎo)體一起運(yùn)動(dòng),因此每個(gè)電荷受到的洛X(qián)XXXXXXXXXXXXXXVCDLF洛F電倫茲力為F洛=QVB,F洛方向向上,正電荷向上運(yùn)動(dòng),使導(dǎo)體下端出現(xiàn)負(fù)電荷,結(jié)果上端C的電勢(shì)高于下端D的電勢(shì),出現(xiàn)由C指向D的靜電場(chǎng),此時(shí)電場(chǎng)對(duì)正電荷的作用力是向下,與洛倫茲力方向相反,當(dāng)二力互相平衡時(shí)，ＣＤ兩端便產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的電勢(shì)差，可見(jiàn),運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體CD就是一個(gè)電源,C為正極,正電荷受到洛倫茲力的作用,從D端搬到C端,這里,洛倫茲力就相當(dāng)于電源中的非靜電力,根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義,電動(dòng)勢(shì)等于單位正電荷從負(fù)極通過(guò)電源內(nèi)部移動(dòng)到正極非靜電力所做的功,作用在單位正電荷上的洛倫茲力于是動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)就是與法拉第電磁感應(yīng)定律得到的結(jié)果一致.小結(jié)感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電場(chǎng):由變化的磁場(chǎng)激發(fā)的電場(chǎng).感生電動(dòng)勢(shì):由感應(yīng)電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為感生電動(dòng)勢(shì).動(dòng)生電動(dòng)勢(shì):由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).4.5感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)磁場(chǎng)變強(qiáng)

一個(gè)閉合電路靜止于磁場(chǎng)中,由于磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化,閉合電路內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).這種情況下,哪一種作用扮演了非靜電力的角色?一、感應(yīng)電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì)1、變化的的磁場(chǎng)能在周?chē)臻g激發(fā)電場(chǎng),這種電場(chǎng)叫感應(yīng)電場(chǎng)2、由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為感生電動(dòng)勢(shì).3、感生電動(dòng)勢(shì)在電路中的作用就是電源,其電路就是內(nèi)電路,當(dāng)它與外電路連接后就會(huì)對(duì)外電路供電.4、感應(yīng)電場(chǎng)是產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原因,感應(yīng)電場(chǎng)的方向同樣可由楞次定律判斷.導(dǎo)體切割磁感線時(shí)也會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的機(jī)理是什么?導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與哪些因素有關(guān)?它是如何將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的?二、洛倫茲力與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)一段導(dǎo)線在做切割磁感應(yīng)線的運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于電源，這時(shí)的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。

由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。小結(jié)1、感應(yīng)電場(chǎng)：由變化的磁場(chǎng)激發(fā)的電場(chǎng)2、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：由感應(yīng)電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為感生電動(dòng)勢(shì).3、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì):由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì). 【例1】如圖17－13所示，有一夾角為θ的金屬角架，角架所圍區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B，方向與角架所在平面垂直，一段直導(dǎo)線ab，從角頂c貼著角架以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，求：(1)t時(shí)刻角架的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(2)t時(shí)間內(nèi)角架的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？ 解析：導(dǎo)線ab從頂點(diǎn)c向右勻速運(yùn)動(dòng)，切割磁感線的有效長(zhǎng)度de隨時(shí)間變化，設(shè)經(jīng)時(shí)間t，ab運(yùn)動(dòng)到de的位置，則 de＝cetanθ＝vttanθ (1)t時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E＝BLv＝Bv2tanθ·t (2)t時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

點(diǎn)撥：正確運(yùn)用瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式，明確產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體是解這個(gè)題目的關(guān)鍵． 【例2】如圖17－14所示，將一條形磁鐵插入某一閉合線圈，第一次用0.05s，第二次用0.1s，設(shè)插入方式相同，試求： (1)兩次線圈中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比？ (2)兩次線圈之中電流之比？ (3)兩次通過(guò)線圈的電量之比？點(diǎn)撥：兩次插入時(shí)磁通量變化量相同，求電荷量時(shí)電流要用平均值． 【例3】如圖17－15所示，abcd區(qū)域里有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)有一豎直的圓環(huán)使它勻速下落，在下落過(guò)程中，它的左半部通過(guò)水平方向的磁場(chǎng)．o是圓環(huán)的圓心，AB是圓環(huán)豎直直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，那么[] A．當(dāng)A與d重合時(shí)，環(huán)中電流最大 B．當(dāng)O與d重合時(shí)，環(huán)中電流最大 C．當(dāng)O與d重合時(shí)，環(huán)中電流最小 D．當(dāng)B與d重合時(shí)，環(huán)中電流最大 點(diǎn)撥：曲線在垂直于磁感線和線圈速度所確定的方向上投影線的長(zhǎng)度是有效切割長(zhǎng)度． 參考答案：B 【例4】如圖17－16所示，有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B＝1.0×10-3T，在垂直磁場(chǎng)的平面內(nèi)，有一金屬棒AO，繞平行于磁場(chǎng)的O軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，已知棒長(zhǎng)L＝0.20m，角速度ω＝20rad/s，求：(1)O、A哪一點(diǎn)電勢(shì)高？(2)棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有多大？ 點(diǎn)撥：取棒中點(diǎn)的速度代表棒的平均速度 參考答案 (1)A；(2)E＝4×10-4V4.6互感和自感在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒(méi)有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？一、互感現(xiàn)象1、當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱(chēng)為互感?；ジ鞋F(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱(chēng)為互感電動(dòng)勢(shì)。2、互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間,且可發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間.3、利用互感現(xiàn)象，可以把能量從一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈。因此，互感現(xiàn)象在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。二、自感現(xiàn)象1、由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。2、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。自感電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙導(dǎo)體中原來(lái)的電流變化。注意：“阻礙”不是“阻止”，電流原來(lái)怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對(duì)電流的變化起延遲作用。演示實(shí)驗(yàn)1A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S，調(diào)節(jié)變阻器R，使A1、A2亮度相同，再調(diào)節(jié)R1，使兩燈正常發(fā)光，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。重新閉合S，觀察到什么現(xiàn)象？燈泡A2立刻正常發(fā)光，跟線圈L串聯(lián)的燈泡A1逐漸亮起來(lái)。電路接通時(shí)，電流由零開(kāi)始增加，穿過(guò)線圈L的磁通量逐漸增加，L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)的電流方向相反，阻礙L中電流增加，即推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)間。現(xiàn)象：分析：演示實(shí)驗(yàn)2接通電路，待燈泡A正常發(fā)光。然后斷開(kāi)電路，觀察到什么現(xiàn)象？S斷開(kāi)時(shí)，A燈突然閃亮一下才熄滅?，F(xiàn)象：三、自感系數(shù)1、自感電動(dòng)勢(shì)的大?。号c電流的變化率成正比2、自感系數(shù)L－簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感（1）決定線圈自感系數(shù)的因素：

（2）自感系數(shù)的單位：亨利，簡(jiǎn)稱(chēng)亨，符號(hào)是H。常用單位：毫亨（mH）微亨（μH）

實(shí)驗(yàn)表明，線圈越大，越粗，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)大得多。四、磁場(chǎng)的能量

問(wèn)題：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，為什么開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)一段時(shí)間？甚至?xí)仍瓉?lái)更亮？試從能量的角度加以討論。

開(kāi)關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，能量?jī)?chǔ)存在磁場(chǎng)中，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化成電能。

閱讀教材最后一段P28，回答問(wèn)題：1、線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”，應(yīng)該怎樣理解？2、電的“慣性”大小與什么有關(guān)？當(dāng)線圈通電瞬間和斷電瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)都要阻礙線圈中電流的變化，使線圈中的電流不能立即增大到最大值或不能立即減小為零電的“慣性”大小決定于線圈的自感系數(shù)小結(jié)1、當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱(chēng)為互感?；ジ鞋F(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱(chēng)為互感電動(dòng)勢(shì)。2、由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。3、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。（1）自感電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙導(dǎo)體中原來(lái)的電流變化。（2）自感電動(dòng)勢(shì)大?。?/p>