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4.法拉第电磁感应定律
第四章
电磁感应
A
B
结合演示实验，思考以下问题
⑴这个电流是怎样产生的？
⑵对比虚线框内两电路，B线圈的作用？
⑶B线圈与电灯连成的电路若不闭合，有无电流？有无电动势？
1.定义:在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
一、感应电动势
感应电动势的大小跟什么因素有关系？
2.产生条件：
磁通量发生变化
将磁铁从同一位置插入线圈，迅速插入与缓慢慢插入时，观察电流计指针偏角情况。
感应电动势的大小跟什么因素有关系？
实验与思考
N
S
+
G
闭合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:
式中的k是比例常数，在国际单位制中，电动势单位是伏（V），磁通量单位是韦伯（Wb），时间单位是秒（s）比例系数k=1，则上式可写成：
二、法拉第电磁感应定律
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:
2.公式:
3.理解:
、
、
的意义
问题1：磁通量大,磁通量变化一定大吗?
问题3：可以与前面学过的那几个物理量之间的关系进行类比?
问题2：磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗?
思考与讨论：
二、法拉第电磁感应定律
闭合电路为n匝线圈时的感应电动势
该公式只能计算单匝线圈的感应电动势
闭合电路是一个n匝线圈
注意：公式中Δφ取绝对值，不涉及正负，感应电流楞次定律判断。
二、法拉第电磁感应定律
线圈A
线圈B
实验器材
计
算
机
磁传感器
线圈B
专用电源
电压传感器
线圈A
如图所示，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为l，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？
三、导体切割磁感线时的感应电动势
v
、B、L两两垂直
在国际单位制中，上式中B、L、v的单位分别是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s）.
三、导体切割磁感线时的感应电动势
实验器材
4.将线圈释放，软件自动记录线圈经过磁铁中心的感应电动势大小和此时线圈下落的速度。
5.调整线圈下边缘位置对准刻度，点击“开始记录”，重复操作步骤4，从而获取5组记录数据。
6.点击“一次拟合”按钮，绘出E-v图线。
7.根据实验数据和图线，归纳感应电动势E与速度v的关系。
实验操作
1.点击“法拉第电磁感应定律I”软件，进入实验界面。
2.点击左侧中间“n=200”。
3.将线圈下边缘位置对准刻度8，点击“开始记录”，并对“传感器调零”
。
三、导体切割磁感线时的感应电动势
导线的运动运动方向与导线本身是垂直的,但与磁感线的方向有个夹角θ如图所示，导体棒以v斜向切割磁感线，求产生的感应电动势。
垂直于磁感线的分量v1=vsinθ
平行于磁感线的分量v2=vcosθ
E=BLv1
θ
v1
v2
=BLvsinθ
对切割有贡献
对切割无贡献
v
、B、L两两垂直
在国际单位制中，上式中B、L、v的单位分别是特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s）.
三、导体切割磁感线时的感应电动势
?为
v
、B的夹角
演示实验
直流电动机的启动过程中电流的变化
四、反电动势
1.定义：电动机转动时产生的感应电动势总要削弱电源产生的电流,这个电动势叫反电动势.
2.作用：阻碍线圈的转动.
请同学们阅读教材16页的思考和讨论，思考以下问题：
（1）电源在电动机线圈中产生电流的方向（自上向下看）
？线圈的运动方向怎样？
（2）线圈的转动产生的感应电流的方向？
（3）线圈的转动产生的电动势是加强了电源产生的电流，还是削弱了电源的电流？
（4）是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？
思考和讨论
四、反电动势
1.定义：电动机转动时产生的感应电动势总要削弱电源产生的电流,这个电动势叫反电动势.
2.作用：阻碍线圈的转动.
线圈要维持转动,电源就要向电动机提供电能.电能转化为其它形式的能.
3.应用：电动机停止转动,
就没有反电动势,线圈中电流会很大,电动机会烧毁,要立即切断电源,进行检查.
问题：如果电动机因机械阻力过大而停止转动,会发
生什么情况?这时应采取什么措施?
一、感应电动势
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。
2.公式:
3.理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
1.定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
2.产生条件：磁通量发生变化
三、导体切割磁感线时的感应电动势
四、反电动势
课堂小结4
法拉第电磁感应定律
[思考与讨论]
结合演示实验，思考以下问题：
⑴这个电流是怎样产生的？
⑵对比虚线框内两电路，B线圈的作用？
⑶B线圈与电灯连成的电路若不闭合，有无电流？有无电动势？
新课学习：
一、感应电动势
1．定义：
2．产生条件：
［实验与思考］感应电动势的大小跟什么因素有关呢？
实验：将磁铁从同一高度插入线圈，迅速插入与缓慢慢插入时，观察电流计指针偏角情况．
思考：感应电动势的大小跟什么因素有关？并说出你推理的依据是什么？
二、电磁感应定律
1．内容：
2．表达式：
3．理解：、、的意义：
［思考与讨论］
问题1：磁通量大，磁通量变化一定大吗？
问题2：磁通量变化大，磁通量的变化率一定大吗？
问题3：可以与前面学过的那几个物理量之间的关系进行类比：
4．n匝线圈时的感应电动势
［实验验证］
问题1：图象的横纵坐标的物理含义是什么？
问题2：上图中各段有什么特点；下图中与之对应的电动势的值有什么特点？
三、导体切割磁感线时的感应电动势
计算感应电动势:
如图所示，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为l，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？
［实验验证］
实验操作：
1．点击“法拉第电磁感应定律I”软件，进入实验界面。
2．点击左侧中间“n=200”。
3．将线圈下边缘位置对准刻度8，点击“开始记录”，并对“传感器调零”
。
4．将线圈释放，软件自动记录线圈经过磁铁的感应电动势大小和此时线圈下落的速度。
5．调整线圈下边缘位置对准刻度，点击“开始记录”，重复操作步骤4，从而获取5组记录数据。
6．点击“一次拟合”按钮，绘出E-v图线。
7．根据实验数据和图线，归纳感应电动势E与速度v的关系。
注意事项：不要用手提挡光片释放线圈，用手指托着线圈
。不要使线框晃动。严禁用手外拉红黑导线。
分工合作：一人负责释放线圈、一人负责操作软件、一人下口令、一人负责观察监督
导线的运动运动方向与导线本身是垂直的，但与磁感线的方向有个夹角θ如图所示，导体棒以v斜向切割磁感线，求产生的感应电动势。
四、反电动势
[思考和讨论]
（1）电源在电动机线圈中产生电流的方向（自上向下看）
？线圈的运动方向怎样（从外向里看）？
（2）线圈的转动产生的感应电流的方向？
（3）线圈的转动产生的电动势是加强了电源产生的电流，还是削弱了电源的电流？
（4）是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？
1．定义：
2．作用：
3．应用：
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