3 电磁感应现象
[学科素养与目标要求]
科学探究：1.通过实验探究产生感应电流的条件.2.通过实验探究决定感应电动势大小的因素.
物理观念：1.知道什么是电磁感应现象，掌握产生感应电流的条件.2.理解磁通量的概念.3.掌握法拉第电磁感应定律，并会进行有关计算.
一、电磁感应现象
1.划时代的发现
(1)奥斯特在1820年发现了电流磁效应，即“电能生磁”.
(2)1831年，法拉第发现了电磁感应现象，即“磁能生电”.
2.电磁感应现象：闭合导体回路的一部分在磁场中做切割磁感线的运动时，闭合导体回路中就产生电流.物理学中把这类现象叫做电磁感应.
3.感应电流：由电磁感应产生的电流叫做感应电流.
二、电磁感应的产生条件
1.磁通量：用“穿过一个闭合导体回路的磁感线条数的多少”来形象地理解“穿过这个闭合导体回路的磁通量”.
2.感应电流的产生条件
只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流.
三、感应电动势
1.感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势.在闭合回路中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源.
2.产生条件：只要穿过电路的磁通量发生改变，在电路中就产生感应电动势.
3.磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1.
4.磁通量的变化率：磁通量的变化量跟产生这个变化所用时间的比值，即单位时间内磁通量的变化量.
四、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＝，若有n匝线圈，则产生的感应电动势为：E＝n.
3.国际单位：ΔΦ的单位是韦伯(Wb)，Δt的单位是秒(s)，E的单位是伏特.
1.判断下列说法的正误.
(1)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生.( × )
(2)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流.( √ )
(3)感应电动势的大小与磁通量的变化量成正比.( × )
(4)感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关，磁通量变化越快，感应电动势越大.( √ )
2.某线圈共10匝，已知通过线圈的磁通量在20s内由30Wb均匀增大到40Wb，则线圈产生的感应电动势为________V.
答案 5
一、磁通量
1.定义：物理学中把磁场中穿过某一面积S的磁感线条数定义为穿过该面积的磁通量.
2.单位：韦伯，符号：Wb.
3.公式：Φ＝BS(B⊥S).
4.意义：表示穿过某一面积的磁感线条数的多少.
5.引起磁通量变化的原因
(1)B变S不变.
(2)B不变S变(如闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动).
(3)B不变S不变而B与S夹角θ变(如线圈转动).
(4)B、S、θ中有两个量或三个量同时变.
例1 关于磁通量的概念，下列说法中正确的是( )
A.磁场中某处的磁感应强度越大，面积越大，则穿过线圈的磁通量一定就越大
B.放在某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，则该处磁感应强度一定为零
C.磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而引起的
D.磁场中某处的磁感应强度不变，放在该处线圈的面积也不变，则磁通量一定不变
答案 C
解析 磁通量的大小与磁感应强度的大小、面积的大小以及磁场和平面的夹角有关，所以A、B、D错，C对.
