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2.2 法拉第电磁感应定律
感应电流的方向怎么判断？
感应电流的大小怎么计算？
复习
教材P31
产生感应电动势的条件：磁通量变化
产生感应电流的条件：磁通量变化+闭合回路
①有感应电流一定存在感应电动势；
②有感应电动势不一定存在感应电流。
产生感应电流只不过是一个现象，表示电路中输送着电能；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随时输出电能的能力.
教材P31
（1）Δφ 取绝对值，不涉及正负，E的方向同感应电流方向一致。
（2）产生感应电动势的那部分导体相当于电源，感应电动势即该电源的电动势。
k=1
当B、S互相垂直时的大小 Φ＝BS
类比 v 、Δv 、Δv / Δt
哪些办法可以使电路中产生感应电动势？
① B不变，S变化
②S不变，B变化
导体切割磁感线
开关闭合，改变滑片的位置
动
生
电
动
势
感生
电
动
势
(1)在电磁感应现象中，有感应电流，就一定有感应电动势；反之，有感应电动势，就一定有感应电流。(　　)
(2)线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大。(　　)
(3)线圈中磁通量的变化量ΔΦ越小，线圈中产生的感应电动势一定越小。(　　)
(4)线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势一定越大。
(　　)
×
×
×
√
如图甲所示，一单匝圆形线圈垂直放入磁场中，磁场为垂直于线圈平面向里的匀强磁场，穿过圆形线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系如图乙所示，不计导线电阻，求：
(1)2 s内线圈内磁通量的变化量ΔΦ；
例1
答案　0.4 Wb
(2)线圈中产生的感应电动势E1；
答案　0.2 V
(3)若其他条件不变，线圈的匝数变为100匝，线圈中产生的感应电动势E2。
答案　20 V
如图,闭合线框一部分导体MN长 l ,处于匀强磁场中，磁感应强度是B， MN 以速度 v 匀速切割磁感线，求产生的感应电动势。
1、B不变，为匀强磁场
2、v是平均速度，E为平均感应电动势
v是瞬时速度，E为瞬时感应电动势
3、v为相对速度，导体不动磁场动时也有E产生
4、l 应为有效长度
教材P32
× × × × × × × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × × × × × × ×
v
l
× × × × × × × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × × × × × × ×
v
l
l 应为有效长度：垂直于速度方向的投影长度
当v与B有一个夹角 θ时：
多匝线圈时：E=nBlvsinθ
教材P32
如图所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，ab＝L。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和金属棒的电阻，则流过金属棒的电流为
针对训练2
√
公式 E＝Blvsin θ
研究对象 某个回路 回路中做切割磁感线运动的那部分导体
适用范围 对任何电路普遍适用，不一定是匀强磁场 适用于导体切割磁感线运动情况，应为匀强磁场
联系 (1)E＝Blvsin θ是由E＝ 在一定条件下推导出来的. (2)整个回路的感应电动势为零时，回路中某段导体的感应电动势不一定为零.
(1) 导体棒中的自由电荷受到的洛伦兹力方向如何？（为了方便，认为自由电荷为正电荷）
+
(2)若导体棒一直运动下去，自由电荷是否总会沿着导体棒一直运动下去？为什么？
答案　不会, 当 qvB＝ ，自由电荷不再定向运动，稳定的电势差U即为感应电动势(导体运动时，导体内自由电荷受洛伦兹力定向移动，C相当于正极，D在相当于负极，导体两端产生电势差，即为动生电动势)
F洛
思考：
（3）在上述过程中，洛伦兹力做功吗？
答案　洛伦兹力不做功，不提供能量，只是起传递能量的作用。
Fy （扮演非静电力）对电荷做正功
Fx （宏观表现为安培力）做负功阻碍导体运动。
(4)导体棒接用电器后，要继续做匀速运动时还需要外力推动吗？
答案　需要，外力需要与Fx 平衡，才能做匀速运动，否则安培力做负功，速度减少
从能量转化角度看动生电动势产生
如图，磁感应强度B，导体棒长度l，在水平外力作用下MN以速度v水平向右匀速运动，电阻值为R，不计其它电阻和摩擦。
B
v
N
M
R
① 感应电动势？感应电流？
E = Blv
E
R
② 在时间 t 内，电路中产生多少电能？
③ 导体棒受到的安培力的大小？方向？
④ 作用在导体棒上的外力F的大小？方向？
⑤ 在时间 t 内，外力F 做功？安培力做功？
外力做功等于克服安培力做功,等于电路中产生的电能。
求电能大小
转动切割：
× × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × × × × × × ×
O
A
L
v
如图，磁感应强度为B，棒长 L，以O为圆心转动，角速度ω，求E。
由于棒上各点的速度随着距离O点的距离均匀变化，所以可以用O、A两点的平均速度代替棒运动的速度求解。
Eab＝0
法拉第圆盘发电机
1831年10月28日
如图所示，半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场(磁感应强度为B)中，绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)
针对训练3
√
线圈匝数n，求E
情景图
研究对象 磁场变化(B变)或面积变化(S变) 一段直导线(或等效成直导线)切割磁感线 绕一端转动的一段导体棒
表达式 E＝Bl有效v⊥
总结
楞次定律
闭合
方向
大小
决定
法拉第
电磁感应定律
电磁感应
产生

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