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4.4法拉第电磁感应定律
学习目标:
1. 知道什么叫感应电动势.
2. 知道磁通量的变化率表示磁通量的变化快慢.
3. 理解并掌握法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式 .
4. 理解导体切割磁感线时感应电动势的表达式.
感应电动势的大小
据恒定电流所学，电路中存在持续电流的条件是:
（1）闭合电路；
（2）电源
(电动势,维持电压)
产生感应电流的条件
（1）闭合电路；
利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象.
（2）磁通量变化
电动势是描述电源性质的一个重要物理量。
一、感应电动势（E）
法拉第电磁感应定律
——感应电动势的大小
1.定义:在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
⑶产生感应电流只不过是一个现象，它表示电路中在输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质，它表示电路已经具备了随时输出电能的能力。
几点说明：
⑴不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势.产生感应电动势是电磁感应现象的本质。
⑵磁通量是否变化是感应电动势产生的根本原因。若磁通量变化了，电路中就会产生感应电动势;如果电路是闭合的，电路中将会有感应电流。
一、感应电动势（E）
法拉第电磁感应定律
——感应电动势的大小
1.定义:
在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
2.感应电动势的大小
总电阻一定时，E越大，I越大，指针偏转越大。
Φ变化
产生E
回路中产生I
问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？
问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？
观察实验，分析并思考回答下面的问题：
问题3：该实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？
小
大
感应电动势E
慢
快
磁通量的变化快慢
小
大
磁通量的变化率
相同
相同
磁通量的变化量⊿ Φ
小
大
电流表指针偏转角（感应电流）
慢插入
快插入
一、感应电动势
（E）
法拉第电磁感应定律
——感应电动势的大小
1.定义:
在电磁感应现象中产生的电动势。
2．磁通量变化越快，感应电动势越大。
磁通量变化
磁通量变化率(磁通量变化快慢)
磁通量
注意区分
一、感应电动势
（E）
法拉第电磁感应定律
——感应电动势的大小
1.定义:
在电磁感应现象中产生的电动势。
2．磁通量变化越快，感应电动势越大。
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。
二、法拉第电磁感应定律
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。
1.内容:
若线圈的匝数为n 则有:
一、感应电动势
（E）
法拉第电磁感应定律
——感应电动势的大小
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。
二、法拉第电磁感应定律
1.内容:
(n为线圈的匝数)
2.数学表达式:
平均磁通变化率
平均感应电动势
瞬时磁通变化率
瞬时感应电动势(目前无法应用)
t 趋于零时
三、一个重要的推论
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。
回路在时间Δt内增大的面积为：
ΔS=LvΔt
分析：
产生的感应电动势为：
穿过回路的磁通量的变化为：
ΔΦ= BΔS
V1
v
θ
B
V2
=Vsinθ
=Vcosθ
若导体斜切磁感线
求瞬时感应电动势,V是瞬时速度;
求平均感应电动势,V是平均速度.
= BLvΔt
推论:
一、感应电动势
（E）
法拉第电磁感应定律
——感应电动势的大小
1.定义:
在电磁感应现象中产生的电动势。
2．磁通量变化越快，感应电动势越大。
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。
二、法拉第电磁感应定律
1.内容:
(n为线圈的匝数)
2.数学表达式:
三、重要的推论
（θ为v与B夹角）
巩固练习：
√
1．穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒钟均匀地增加2 Wb，则：
A．线圈中的感应电动势每秒钟增加2 V
B．线圈中的感应电动势每秒钟减少2 V
C．线圈中的感应电动势始终是2 V
D．线圈中不产生感应电动势
应用 便于分析,不适宜用推论E=BLV来分析.
2.关于电磁感应,下述说法中正确的是：
A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势最大.
B.穿过线圈的磁通量为零,,感应电动势一定为零.
C.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大.
D.穿过线圈的磁通量变化越快,,感应电动势越大.
3．如右图所示的匀强磁场中，B=0.4 T，导体ab长L=40 cm，电阻R = 0.5 Ω，框架电阻不计，当导体ab从静止开始以a=5 m/s2的加速度匀加速向右运动时，求t=2.0秒时电路中产生的感应电流和前2.0秒内的感应电流是多大
√
应用 便于分析,不适宜用推论E=BLV来分析.
I1=E1/R E1 利用E1=BLV求解比较方便。
I2=E2/R E2利用E2=BLV或 均可,但利用E2=BLV更方便.
