第三章第2節(jié)《法拉第電磁感應(yīng)定律》人教版高中物理選修11

法拉第電磁感應(yīng)定律復(fù)習(xí)：1.要使閉合電路中有電流必須具備什么條件？這個(gè)電路中必須有電源，因?yàn)殡娏魇怯呻娫吹碾妱?dòng)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(dòng)勢還存在嗎？電路中沒有電流，但電源電動(dòng)勢依然存在，電動(dòng)勢反映了電源提供電能的本領(lǐng)，與電路無關(guān)。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(yīng)現(xiàn)象？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：（1）閉合電路；（2）磁通量變化。利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象問題：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，那么是不是應(yīng)該有電動(dòng)勢存在呢？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）有電源就有電動(dòng)勢1、感應(yīng)電動(dòng)勢：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫感應(yīng)電動(dòng)勢。2、電源：產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源.一.感應(yīng)電動(dòng)勢3、感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流的關(guān)系：感應(yīng)電動(dòng)勢是感應(yīng)電流存在的必要條件，有感應(yīng)電動(dòng)勢不一定有感應(yīng)電流（要看電路是否閉合），有感應(yīng)電流一定有感應(yīng)電動(dòng)勢。感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟什么因素有關(guān)呢？導(dǎo)線切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的速度越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大.P46圖3.1-2實(shí)驗(yàn)中（動(dòng)畫：1）向線圈插入條形磁鐵，磁鐵的磁場越強(qiáng)、插入的速度越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流就越大P47圖3.1-3實(shí)驗(yàn)中(短片2與動(dòng)畫3）1、當(dāng)時(shí)間△t相同時(shí),磁通量變化△φ越大,感應(yīng)電流就越大,表明感應(yīng)電動(dòng)勢越大。2、當(dāng)磁通量變化△φ相同時(shí),所用時(shí)間△t越短,感應(yīng)電流就越大,表明感應(yīng)電動(dòng)勢越大感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟磁通量變化△φ和所用時(shí)間△t都有關(guān)，即與磁通量的變化快慢有關(guān).綜合結(jié)論產(chǎn)生感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：

閉合電路中的磁通量發(fā)生變化。△φ=（Φ2-Φ1）大量實(shí)驗(yàn)表明：電路中感應(yīng)電動(dòng)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(yīng)定律。二、法拉第電磁感應(yīng)定律表達(dá)式式中物理量都取國際單位時(shí)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(gè)n匝線圈，則相當(dāng)于n個(gè)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(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢為

實(shí)際工作中,為了獲得較大的感應(yīng)電動(dòng)勢,常常采用幾百匝甚至幾千匝的線圈。推論：導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢．

如圖所示，導(dǎo)體由ab以v勻速移動(dòng)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(yīng)定律得：說明：（1）V//B時(shí)，E=0（2）V垂直B時(shí)，E=BLV三．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量是守恒的

法拉第電磁感應(yīng)定律告訴我們:電能的產(chǎn)生一定以消耗其他形式的能量為代價(jià)的.今天,我們使用的電能從各種形式的能轉(zhuǎn)化而來:水力發(fā)電,風(fēng)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(fēng)力發(fā)電站新疆風(fēng)力發(fā)電站新西蘭地?zé)岚l(fā)電站各種獲得大規(guī)模電能的實(shí)用方案都是以法拉第電磁感應(yīng)定律為理論基礎(chǔ)的，不同的是如何推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。開門時(shí)線圈中會(huì)有電流嗎？

分別給門的四角釘上大釘子，用電線沿著4個(gè)釘子繞制一個(gè)幾十匝的大線圈，如圖，線圈的兩端連在一個(gè)電流表上，開門、關(guān)門時(shí)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(yīng)該怎樣改進(jìn)？1.電路中感應(yīng)電動(dòng)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(gè)選項(xiàng)，正確的顯然是c，但你能說明選項(xiàng)a和b的含義嗎？你認(rèn)為當(dāng)年安培實(shí)驗(yàn)的猜想是哪個(gè)選項(xiàng)？2、在圖中，閉合矩形線圈不動(dòng)，磁體在線圈中轉(zhuǎn)動(dòng)，如果磁體轉(zhuǎn)動(dòng)的速度不同，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相同嗎？3、兩個(gè)匝數(shù)不同的線圈繞在同一個(gè)圓筒上，如圖，它們的匝數(shù)nA>nB，當(dāng)一個(gè)條形磁體穿過圓筒時(shí)，哪個(gè)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大些？答：在磁體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中會(huì)有變化的電動(dòng)勢，磁體轉(zhuǎn)動(dòng)速度不同時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢不同。答：穿過A、B線圈的磁通量的變化率可以認(rèn)為是相同的，由于nA>nB

，所以EA>EB

。4、某自行車上有一個(gè)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(shí)，滾輪帶著其中的磁體轉(zhuǎn)動(dòng)。這個(gè)裝置有什么用途？答:當(dāng)自行車運(yùn)動(dòng)時(shí),輪胎帶動(dòng)滾輪運(yùn)動(dòng),滾輪帶動(dòng)磁體轉(zhuǎn)動(dòng).由于穿過該裝置中的線圈的磁通量變化,線圈中就有感應(yīng)電動(dòng)勢.線圈與小燈泡相連，就能點(diǎn)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(gè)單匝線圈，線圈中心上方一定高度上豎立的條形磁體，此時(shí)線圈內(nèi)的磁通量為0.04Wb，把條形磁體豎放在桌面內(nèi)的桌面上時(shí)，線圈內(nèi)的磁通量為0.12Wb。分別計(jì)算以下兩個(gè)過程中線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢。(1)把條形磁體從圖中位置在0.5S內(nèi)放到線圈內(nèi)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(nèi)放到線圈內(nèi)的桌面上。答：ΔΦ=0.12Wb-0.0