法拉第电磁感应定律.doc

4.4 法拉第电磁感应定律
鲁继柏
【学习目标】
1．知道感应电动势的含义，能区分磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ和磁通量的变化率
2．理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式，能用它来解答有关问题。
【重点难点】
法拉第电磁感应定律的建立和理解
【能力目标】
培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力及寻找物理规律的推理能力,培养学生科学严谨的实验精神。
【候课阅读】
1.电磁感应现象中，产生感应电流的条件：（1）回路 （2）磁通量
2.恒定电流中，电路中存在持续电流的条件：（1）电路 （2）有电源提供
3.感应电流的方向判定：
（1）楞次定律 阻碍磁通量的变化（增 减 ）
阻碍相对运动 （来 去 ）
（2）右手定则 适用闭合回路部分导体切割磁感线运动
【引入概念 提出问题】
1．感应电动势：
如图甲所示，在线圈中插入一个条形磁铁，根据稳恒电路知识，闭合回路中若有电流，必存在电源，对比甲、乙两图，图甲的电源在那里？

乙
甲

2．探究影响感应电动势大小的因素：
【观察实验 进行猜想】
利用如图装置，将条磁铁磁铁插入线圈中时，观察电流计指针偏转情况，讨论：
（1）在实验中，指针偏转原因是什么？

（2）电流大小跟感应电动势的大小有什么关系？
实验一：按图3所示装置将同一磁铁以不同的速度从同一位置插入同一个线圈中，观察并比较电流计指针的偏转情况。两次插入过程中磁通量变化是否相同？所用时间是否相同？看到了什么现象？说明了什么？

磁通量的变化量ΔΦ
变化所需的时间Δt

指针偏转的角度（电流）
感应电动势E
慢速滑动时

快速滑动时

磁通量的变化量ΔΦ
变化所需的时间Δt

指针偏转的角度（电流）
感应电动势E
慢速插入时

快速插入时

实验二：按图所示的装置连接电路，闭合电键后，每次滑片在左右两端移动.注意观察并比较电流计指针的偏转情况。两次移动过程中磁通量变化是否相同？所用时间是否相同？看到了什么现象？说明了什么？

实验三：用磁性不同的条形磁铁分别从同一位置由静止释放穿过同一个线圈中，观察并比较电流计指针的偏转情况。
两次穿过的过程中磁通量变化是否相同？所用时间是否相同？看到了什么现象？说明了什么？

磁通量的变化量ΔΦ
变化所需的时间Δt

指针偏转的角度（电流）
感应电动势E
磁性强

磁性弱

总结：对于同一个线圈，决定感应电动势大小因素是
磁通量变化 ，感应电动势越大。

【回顾历史 总结规律】
3.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 成正比．
2．E＝k，取 单位，k=1。
3．表达式：E＝ (单匝线圈)，E＝ (多匝线圈)．
【分析理解 应用规律】
思考与讨论：1. 磁通量大，感应电动势一定大吗？

2. 磁通量的变化大，感应电动势一定大吗？

【典例分析】
例1.（单选）关于电磁感应下列说法正确的是（ ）
A. 穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大。
B. 穿过线圈的磁通量为0，感应电动势一定为0。
C. 穿过线圈的磁通量的变化越大，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。

例2.有一个1000匝的线圈，在0.4s内通过它的磁通量从0.10Wb减小到0.02Wb，求线圈中的感应电动势。如果线圈的电阻是10Ω，把一个电阻为990Ω的电热器连接在它的两端，通过电热器的电流是多大？

【达标检测】
3.（单选）如果闭合电路中的感应电动势很大，那一定是因为( )
A．穿过闭合电路的磁通量很大
B．穿过闭合电路的磁通量变化很大
C．穿过闭合电路的磁通量的变化很快
D．闭合电路的电阻很小

4.一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置，在1s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。

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