（浙江专版）2018_2019学年高中物理第四章第4节法拉第电磁感应定律讲义（含解析）新人教版

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1、法拉第电磁感应定律电磁感应定律[探新知·基础练]1．感应电动势(1)在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。(2)在电磁感应现象中，若闭合导体回路中有感应电流，电路就一定有感应电动势；如果电路断开，这时虽然没有感应电流，但感应电动势依然存在。2．法拉第电磁感应定律(1)内容：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。(2)公式：E＝。若闭合电路是一个匝数为n的线圈，则E＝n。(3)在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，感应电动势的单位是伏特。[辨是非](对的划“

2、√”，错的划“×”)1．产生感应电动势，不一定产生感应电流。(　　)2．感应电动势的大小与磁通量大小有关。(　　)3．感应电动势E和磁通量Φ均与线圈匝数有关。(　　)答案：1.√　2.×　3.×[释疑难·对点练]1．磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率的比较磁通量Φ磁通量的变化量ΔΦ磁通量的变化率物理意义某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数，Φ是状态量穿过某个面的磁通量的变化，ΔΦ是过程量表示磁场中穿过某个面的磁通量的变化快慢大小计算Φ＝BS，S为在与B垂直方向上的投影面积ΔΦ＝Φ2－Φ1ΔΦ＝BΔS(B不变)或ΔΦ＝

3、SΔB(S不＝B(B不变)或变)＝S(S不变)关系Φ、ΔΦ、均与线圈匝数无关。Φ大，不一定大；ΔΦ大，也不一定大。Φ、ΔΦ、的大小没有直接关系，可与运动学中v、Δv、三者的关系类比2．理解公式E＝n(1)感应电动势E的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率，而与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然的关系，与电路的电阻R无关；感应电流的大小与E和回路总电阻R有关。(2)磁通量的变化率，是Φt图象上某点切线的斜率，可反映单匝线圈感应电动势的大小和方向。(3)E＝n只表示感应电动势的大小，不涉及其正负，计算时ΔΦ应取绝对值，感应电流的方向，可

4、以用楞次定律去判定。(4)磁通量发生变化有三种方式：一是ΔΦ仅由B的变化引起，ΔB＝

5、B2－B1

6、，E＝nS；二是ΔΦ仅由S的变化引起，ΔS＝

7、S2－S1

8、，E＝nB；三是磁感应强度B和线圈面积S均不变，而线圈绕过线圈平面内的某一轴转动，此时E＝n。[特别提醒]　对于磁通量的变化量和磁通量的变化率来说，穿过一匝线圈和穿过n匝线圈是一样的，而感应电动势则不同，感应电动势与匝数成正比。[试身手]1．下列几种说法中正确的是(　　)A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B．线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一

9、定越大C．线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大解析：选D　感应电动势的大小和磁通量的大小、磁通量变化量的大小以及磁场的强弱均无关系，它由磁通量的变化率决定，故选D。[探新知·基础练]1．导线切割磁感线时的感应电动势(1)导线垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直时，如图所示，E＝Blv。(2)公式中l指导线的有效切割长度：即导线在与v垂直的方向上的投影长度。2．反电动势(1)定义：电动机转动时，由于切割磁感线，线圈中产生的削弱电源电动势作用的感应电动势。(

10、2)作用：反电动势的作用是阻碍线圈的转动。如果要使线圈维持原来的转动，电源就要向电动机提供能量，此时，电能转化为其他形式的能。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．如图甲所示，线圈以恒定速度v从图示位置向上离开磁场过程中感应电流逐渐变大(　　)2．如图乙所示，导体棒平动切割磁感线产生的电动势为Blv。(　　)3．当线圈减速转动时，也存在反电动势。(　　)答案：1.×　2.√　3.√[释疑难·对点练]1．对公式E＝Blv的理解(1)公式E＝Blv只有在导线垂直切割磁感线时，即B、l、v三者两两垂直才适用。(2)导线不垂直

11、切割磁感线时，即v与B有一夹角θ时，如图所示，此时可将导线的速度v向垂直于磁感线和平行于磁感线两个方向分解，则分速度v2＝vcosθ不使导线切割磁感线，使导线切割磁感线的是分速度v1＝vsinθ，从而使导线产生的感应电动势为E＝Blv1＝Blvsinθ。(3)若导线是曲折的，则l应是导线的有效切割长度，即导线两端点在v、B所决定平面的垂线上的长度。如图甲所示的三种情况下感应电动势相同；如图乙所示的半径为r的圆弧形导体垂直切割磁感线吋，感应电动势E＝Blv≠2Brv。2．平均电动势与瞬时电动势的比较E＝nE＝Blv区别物理意义

12、不同求的是Δt时间内的平均感应电动势，E与某段时间或某个过程相对应求的是瞬时感应电动势，E与某个时刻或某个位置相对应适用范围不同求的是整个电路的感应电动势。整个电路的感应电动势为零时，其电路中某段导体的感应电动势不一定为零求的是电路中一部分导体切割磁感线时产生的感应电动势研究对象不同由于是