第五節電磁感應第一頁，共十二頁，2022年，8月28日

演示實驗一請單擊右側的動畫觀看一、電磁感應現象我們在初中學過，閉合導體回路的一部分在磁場中做切割磁感線的運動時，導體中會產生電流。這種現象叫做電磁感應現象，其中產生的電流叫做感應電流。在下面的演示實驗中，當導體ab

在磁鐵中左右運動切割磁感線時，電流表的指針會發生偏轉，即在電路中產生感應電流。第二頁，共十二頁，2022年，8月28日

演示實驗二請單擊右側的動畫觀看把線圈和電流表連接起來，組成閉合回路。當條形磁鐵插入線圈或從線圈內拔出時，會發現電流表的指針發生偏轉，表明回路中產生了感應電流。如果將磁鐵靜止地放置在線圈中間，則電流表的指針不發生偏轉，即回路中沒有產生感應電流。第三頁，共十二頁，2022年，8月28日

演示實驗三請單擊右側的動畫觀看

把線圈A跟電源和開關連接起來，把線圈B跟電流表連接起來，把線圈A放置在線圈B中。當閉合或打開開關時，會發現電流表的指針發生了偏轉，表明線圈B中有感應電流產生。第四頁，共十二頁，2022年，8月28日

演示實驗四請單擊右側的動畫觀看

如果把開關換成滑動變阻器，當改變變阻器的滑動觸頭位置時，會發現線圈B中也有感應電流產生。當線圈A中的電流保持不變時，線圈B中沒有感應電流。第五頁，共十二頁，2022年，8月28日于是，人們得出結論：不論用什么方法，只要穿過閉合導體回路的磁通量發生變化，回路中就有感應電流產生。通過實驗可以看出，利用磁場產生電流的方法有很多，它們都有一個共同點，那就是穿過閉合導體回路的磁通量發生了變化。第六頁，共十二頁，2022年，8月28日閉合導體回路的一部分在磁場中做切割磁感線的運動時，產生的感應電流的方向是怎樣的呢？

二、右手定則通過實驗人們發現，可以用右手定則來判斷感應電流的方向：伸開右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內，把右手放入磁場中，讓磁感應線垂直穿入手心，大拇指指向導體運動的方向。那么，其余四指的指向就是感應電流的方向，如下圖所示。第七頁，共十二頁，2022年，8月28日

三、法拉第電磁感應定律在電磁感應現象中，閉合回路中產生了感應電流，說明回路中一定有電動勢。當回路不閉合時，回路磁通量發生變化，雖然沒有感應電流，但是電動勢一定存在。我們把在電磁感應現象中產生的電動勢，叫做感應電動勢。產生感應電動勢的那部分導體或線圈就相當于電源。感應電動勢的大小與哪些因素有關呢？在用導體切割磁感線產生感應電流的實驗中，導體運動的速度越快、磁體的磁場越強，產生的感應電流越大；在向線圈中插入條形磁鐵的實驗中，磁鐵的磁場越強、插入的速度越快，產生的感應電流就越大。在改變線圈

A

中的電流大小的實驗中，滑動觸頭滑動的速度越快，產生的感應電流越大。第八頁，共十二頁，2022年，8月28日例如，在時間Δt

內，穿過某單匝線圈的磁通量的改變量為ΔΦ，則在單匝線圈中產生的感應電動勢為E，ΔΦ，Δt

的SI單位分別是V、Wb、s。如果線圈有n

匝，那么，整個線圈的感應電動勢就是單匝線圈的感應電動勢的n

倍，即這些實驗告訴我們：感應電動勢的大小可能與磁能量的變化快慢有關。通過大量精確的實驗，人們得出結論：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。這就是法拉第電磁感應定律。第九頁，共十二頁，2022年，8月28日

解

當線圈平面平行于磁感應線的方向時，穿過線圈的磁通量Φ1=0，當線圈平面垂直于磁感應線的方向時，穿過線圈的磁通量為

[例題]在一個B=0.01T的勻強磁場中，放一個橫截面積為0.001m2的線圈，其匝數為500匝。在0.1s內把線圈平面從平行于磁感線的方向轉過90°，變為與磁感線的方向垂直。求線圈中的平均感應電動勢。Φ2=BS=0.01×0.001Wb=1×10–5Wb在0.1s內穿過線圈磁通量的改變量ΔΦ

=

Φ2－Φ1=1×10–5Wb由法拉第電磁感應定律，得=500×

V=0.05V第十頁，共十二頁，2022年，8月28日練習5-5

1．如下圖所示是閉合導體回路的部分導體在磁場中運動的四種情況，回路中產生感應電流的是（

）。答案：D。

2．如右圖所示，長方形線圈放于勻強磁場中，下述情況下能產生感應電流的是（

）。

A．左右平行移動C．上下平行移動

B．前后垂直移動D．以OO'為軸轉動答案：D。第十一頁，共十二頁，2022年，8月28日

3．閉合導體回路如右圖所示，當導體棒ab向左運動時,電流表中的感應電流方向由

到

（填上或下）。答案：

下；上。

4．一個100匝的線圈，在0.5s內穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。線圈中感應電動勢的大小是多少？答案：16V。

5．市場上有一種環保型手電筒，如右圖所示，不需要任何化學電