一、電磁感應(yīng)

1．電磁感應(yīng)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線，或穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象。

2．電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。

3．磁通量：穿過(guò)閉合回路的磁感線的條數(shù)。φ=BS——不要求掌握。

二、產(chǎn)生感應(yīng)電流條件：

1．穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。“Φ變”

2．“Φ變”的原因：可能是B變、S變、B與S間的夾角變。知識(shí)回顧新課導(dǎo)入亞洲最大的風(fēng)力發(fā)電站想一想，我們現(xiàn)實(shí)生活中需要強(qiáng)大的電力，是什么為我們大規(guī)模的使用電提供了依據(jù)呢？電氣化需要強(qiáng)大的電力。要利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象來(lái)獲得大規(guī)模使用的電，還有許多規(guī)律要探索。

例如，怎樣使電磁感應(yīng)獲得的電壓高一些，就是一個(gè)必須解決的問(wèn)題。法拉第電磁感應(yīng)定律的建立，為解決實(shí)際問(wèn)題指明了方向，叩開(kāi)了電氣化的大門(mén)。小資料

法拉第（1791—1876）是英國(guó)著名的物理學(xué)家、化學(xué)家。他發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，提出電場(chǎng)和磁場(chǎng)的概念。場(chǎng)的概念對(duì)近代物理的發(fā)展有重大意義。他家境貧寒，出身于鐵匠家庭，未受過(guò)系統(tǒng)的正規(guī)教育，但卻在眾多領(lǐng)域中作出驚人成就，堪稱刻苦勤奮、探索真理、不計(jì)個(gè)人名利的典范，對(duì)于青少年富有教育意義。法拉第３.２法拉第電磁感應(yīng)定律本章導(dǎo)航一．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)二．法拉第電磁感應(yīng)定律一．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

定義：

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，既然在閉合電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，這個(gè)電路中就一定有電動(dòng)勢(shì)。我們把電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電源能夠產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，那么在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，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。想一想如下圖所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，分別是哪部分相當(dāng)于電源？圖1中電源是導(dǎo)體棒AB；

圖2中電源是螺線管B；

圖3中電源是螺線管B。

實(shí)驗(yàn)可知：產(chǎn)生感應(yīng)電流的閉合電路斷開(kāi)就相當(dāng)于接入一個(gè)阻值無(wú)窮大的電阻，電流為零，但是依然有電動(dòng)勢(shì)。可見(jiàn)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)才是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)，電磁感應(yīng)現(xiàn)象重要的是看感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有無(wú)。下面我們就來(lái)共同研究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟哪些因素有關(guān)。演示11．實(shí)驗(yàn)裝置演示2．實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

通過(guò)改變導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度大小，來(lái)研究影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，與導(dǎo)體棒切割磁感線的速度大小有關(guān)。速度越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。結(jié)論：演示21．實(shí)驗(yàn)裝置演示２．實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

通過(guò)改變條形磁鐵插入和拔出螺線管的速度大小，來(lái)研究影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，與條形磁鐵插入或拔出螺線管的速度大小有關(guān)，速度越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。結(jié)論：演示31．實(shí)驗(yàn)裝置演示

2．實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)的速度大小，來(lái)研究影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，與滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)的速度大小有關(guān)。速度越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。結(jié)論：

產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：

穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。

對(duì)于圖1所示實(shí)驗(yàn)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，通過(guò)導(dǎo)體棒做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，改變了閉合電路的面積，從而改變穿過(guò)該電路的磁通量，從而產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)越快，則回路面積變化也越快，使得磁通量的變化越快，而電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大，說(shuō)明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)。磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。認(rèn)真分析三個(gè)實(shí)驗(yàn)及其結(jié)論，找出共同的規(guī)律。

設(shè)時(shí)刻t1時(shí)穿過(guò)閉合電路的磁通量為Φ1，時(shí)刻t2時(shí)穿過(guò)閉合電路的磁通量為Φ2，則在時(shí)間Δt＝t2－t1內(nèi)磁通量的變化量為ΔΦ＝Φ2－Φ1，磁通量的變化快慢可以用單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化量ΔΦ/Δt來(lái)表示，也叫磁通量的變化率。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁通量變化△φ和所用時(shí)間△t都有關(guān)．結(jié)論：二．法拉第電磁感應(yīng)定律1．內(nèi)容：

電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。

2．表達(dá)式：Ｅ＝ΔΦ/Δt

。

3．單位：E（V），Φ（Wb），t（s）

法拉第電磁感應(yīng)定律上面討論的是閉合電路由單匝線圈構(gòu)成的，設(shè)閉合電路是一個(gè)n匝線圈，且穿過(guò)每匝線圈的磁通量的變化率都相同，那么整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又如何表示？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(guò)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(shì)Ｅ為E=n△Φ/△t

實(shí)際工作中，為了獲得較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，常常采用幾百匝甚至幾千匝的線圈。

如圖所示把矩形線框abcd放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)里，線框平面跟磁感線垂直。設(shè)線框可動(dòng)部分ab的長(zhǎng)度是Ｌ，以速度υ向右運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)怎么表示？

【解析】在Δt時(shí)間內(nèi)可動(dòng)部分由原來(lái)的位置ab移到a1b1，這時(shí)線框的面積變化量

ΔS=LvΔt

穿過(guò)閉合電路的磁通量的變量

ΔΦ=BΔS=BLvΔt

代入E=ΔΦ/Δt

得到E=

BLv。法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)一步揭示了電與磁的相互聯(lián)系，同時(shí)也告訴我們：電能的產(chǎn)生一定是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(lái)：

風(fēng)力發(fā)電：是把空氣流動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。

水力發(fā)電：利用水的機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)電。

火力發(fā)電：是利用石油、天然氣或煤嫩燒時(shí)的內(nèi)能，推動(dòng)蒸汽輪機(jī)再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)電。隨著社會(huì)對(duì)電力需求的不斷增大，人們一直在探索獲取電能的更好方法。但是到目前為止，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，不同的只是如何來(lái)推動(dòng)發(fā)電機(jī)而已。新西蘭地?zé)岚l(fā)電站

一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

1．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)

2．實(shí)驗(yàn)表明：

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁通變化的快慢有關(guān)。

3．磁通量的變化率：

設(shè)時(shí)刻t1的磁通量是Φ1，時(shí)刻t2的磁通量變?yōu)棣?，則：

磁通量的變化量：

△Φ＝Φ2－Φ1

磁通量的變化率：

△Φ/t=(Φ2－Φ1)/(t2－t1)課堂小結(jié)

二、法拉第電磁感