4 法拉第电磁感应定律
[学科素养与目标要求]
物理观念:1.知道感应电动势和反电动势的概念.2.理解和掌握法拉第电磁感应定律.
科学思维:1.通过比较区分Φ、ΔΦ和.2.运用法拉第电磁感应定律推导出导线切割磁感线的电动势公式.3.在进行感应电动势的计算时培养综合分析能力.
一、电磁感应定律
1.感应电动势
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.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(Wb),感应电动势的单位是伏(V).
二、导线切割磁感线时的感应电动势 反电动势
1.导线垂直于磁场运动,B、l、v两两垂直时,如图1所示,E=Blv.
2.导线的运动方向与导线本身垂直,但与磁感线方向夹角为θ时,如图2所示,E=Blvsin θ.
图1 图2
3.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.
(2)作用:反电动势的作用是阻碍线圈的转动.
1.判断下列说法的正误.
(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)线圈中磁通量的变化量ΔΦ越大,线圈中产生的感应电动势一定越大.( × )
(3)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.( × )
(4)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.( √ )
2.图3甲、乙中,金属导体中产生的感应电动势分别为E甲=______,E乙=______.
图3
答案 Blv Blvsin θ