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2.2 法拉第
电磁感应定律
产生感应电流的条件是什么？
（1）闭合电路
（2）磁通量变化 ，即：△Φ≠0
1、感应电动势
在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势
试比较甲、乙两电路中电流产生的原因
N
S
乙
甲
A
产生电动势的那部分导体相当于电源
E
E
电源？
电流表指针为什么会偏转？
将条形磁铁从同一高度插入线圈中，磁铁运动速度的快慢不同有什么影响？
Φ变化
产生E
有I
总电阻一定时，E越大，I越大，指针偏转越大。
电流表指针偏转角的大小和哪些因素有关
磁通量的变化量ΔΦ相同，都产生了感应电流I。
磁通量Φ变化的快慢不同，产生的感应电流I大小不等。
电流计指针摆动角度θ
感应电动势E的大小
磁通量变化的快慢
磁铁速度快慢
磁通量变化越快，磁通量的变化率越大， 感应电动势E越大。
磁通量的变化率
能量转化：机械能转化为电能
磁通量是否变化是电磁感应的根本原因。
进一步研究表明：当磁通量变化而电路断开时，虽然没有感应电流，但是电路中仍然有感应电动势，感应电动势的产生与电路是否闭合无关。感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质。

物理意义
与电磁感应关系
磁通量Ф
穿过回路的磁感线的条数多少
没有直接关系
磁通量变化△Ф
穿过回路的磁通量变化了多少
决定是否产生感应电动势
磁通量变化率
ΔΦ/Δt
穿过回路的磁通量变化的快慢

决定产生感应电动势的大小
对于 Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的理解
观察发光二极管亮度的变化
如图 所示，用一个多匝线圈与发光二极 管组成闭合回路。将强磁铁插入线圈中，观察发 光二极管的亮度与什么因素有关。
2、电磁感应定律
法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
(K是一个常数)
(n为线圈的匝数)
当E、ΔΦ、Δt都取国际单位时，k＝1
单位：
伏特；1V=1Wb/s
方向：
标量，但有方向，规定为电源的负极经过电源内部指向电源的正极； 与电源内部的电流方向一致。
法拉第电磁感应定律
1.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化,ΔS＝S2-S1,
2.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发生变,ΔB＝B2-B1,
3.垂直于磁场的回路面积S和磁感应强度B发生变,
× × × × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × × × ×
G
a
b
v
a
b
回路在时间Δt内增大的面积为
ΔS=LvΔt
产生的感应电动势为：
穿过回路的磁通量的变化为：
ΔΦ=BΔS
=BLvΔt
平均速度或瞬时速度
L应为切割磁感线的有效长度
导体切割磁感线时的感应电动势
匀强磁场
v
θ
B
V2
V1
=Vsinθ
=Vcosθ
若导体斜切磁感线
（θ为v与B夹角）
导线运动方向和磁感线平行时,
E=0
导线运动方向和磁感线垂直时,
E=BLv
L的理解： L是垂直切割磁感线的有效长度。
求图中a、b、c三段导体两端的感应电动势各为多大？
L
求导线的有效长度
对比两个公式
求平均感应电动势
△t近于0时，E为瞬时感应电动势
适用于匀强磁场，导体棒切割磁感线
求瞬时感应电动势，v是瞬时速度
求平均感应电动势,v是平均速度
适用于任何情况
如图,有一匀强磁场B=1.0×10-3T，在垂直磁场的平面内,有一金属棒AO,绕平行于磁场的O轴顺时针转动,已知棒长L=0.20m，角速度ω=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？
解法2：取棒中点的速度代表棒的平均速度
如图,有一匀强磁场B=1.0×10-3T，在垂直磁场的平面内,有一金属棒AO,绕平行于磁场的O轴顺时针转动,已知棒长L=0.20m，角速度ω=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？
在一个磁感应强度大小随时间变化的磁场中， 垂直于磁场方向放一个面积为 0.10 m2 的线圈。在 0.20 s 内磁场各点的磁感应强度由 0 增大到 0.30 T， 求线圈中的平均感应电动势。
如图 所示，两条相距 50 cm 的光滑平行金属导轨 位于同一水平面内，左端接一阻值为 0.5 Ω 的电阻，一根与导 轨垂直的金属棒 ab 置于两导轨上。整个装置置于磁感应强度 为 0.5 T 的匀强磁场中。线框平面、金属棒速度方向均与磁场方 向垂直。假定导体 ab 以 4 m/s 的速度向右做匀速运动。不计金 属棒及导轨的电阻，求：
（1）金属棒中感应电动势的大小及方向；
（2）金属棒受到的安培力的大小及方向。
有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R＝0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在t1－t2时间内通过金属环某一截面的电荷量为多少？
同学们！
学会了吗？
记得做作业哦！

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