3.1 电磁感应定律
电磁感应定律
电磁感应定律电磁感应定律是关于电磁学中电场和磁场相互作用的基本原理，它由法拉第于1831年首次发现，对电磁学的发展产生了深远的影响。
电磁感应定律可以分为法拉第第一定律和法拉第第二定律。
一、法拉第第一定律法拉第第一定律规定：当导体中的磁通量发生变化时，导体中会产生感应电动势。
这一定律表明，磁场的变化可以引起电场的产生。
根据右手定则，如果我们握住一段导体，拇指指向磁场的方向，其他四个手指的方向则代表了感应电流的方向。
这个定律在电磁感应的实际应用中十分重要，例如电动机、变压器、电感应加热等。
在数学上，法拉第第一定律可以用以下公式表示：ε = -dΦ/dt其中ε表示感应电动势，dΦ/dt表示磁通量的变化率。
负号表示感应电动势的方向和磁通量变化的方向相反。
二、法拉第第二定律法拉第第二定律规定：感应电动势的大小等于导体中电流的变化率乘以电流的阻力。
这一定律表明，感应电动势和电流之间存在一种直接的关系，可以通过改变电流的大小和方向来改变感应电动势的大小。
法拉第第二定律是电磁感应定律的核心内容。
在数学上，法拉第第二定律可以用以下公式表示：ε = -d(BA)/dt其中ε表示感应电动势，B表示磁场的强度，A表示导体所处的面积，d(BA)/dt表示磁通量的变化率。
三、电磁感应的应用电磁感应定律在现实生活中有着广泛的应用。
其中最常见的就是发电机原理。
根据电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，会产生感应电动势，从而驱动电流的流动。
这就是发电机的基本原理，它将机械能转化为电能。
此外，电磁感应定律还应用于变压器、电感应加热、感应电动机等技术领域。
通过合理利用磁场和导体的相互作用，可以实现电能的传输、能量转换以及各种电磁设备的工作。
总结电磁感应定律是电磁学中的基本定律之一，它描述了磁场和导体之间的相互作用关系。
法拉第第一定律指出了磁场的变化可以引起感应电动势的产生，而法拉第第二定律则说明了感应电动势和电流之间的关系。
电磁感应定律的应用广泛，特别在发电、能量转换和电磁设备等领域发挥着重要作用。
3.1电磁感应现象 3.2法拉第电磁感应定律
即墨美术学校高二物理导学案3.1电磁感应现象3.2法拉第电磁感应定律学习目标1．理解什么是电磁感应现象2．掌握产生感应电流的条件3、知道知道什么是感应电动势4、掌握法拉第电磁感应定律的内容并能应用电磁感应定律进行计算自主学习【问题1】谁发现了电流的磁效应?谁利用对称思维经过10年的艰苦探索发现了电磁感应现象？【问题2】什么是磁通量?怎样形象表示磁通量的大小?【问题3】如何改变一个闭合回路中的磁通量?具体有哪些方法?【问题4】教材中图3.1-2和图3.1-3和图3.1-5实验中改变的物理量是否相同?但改变的最终物理量是否相同?【问题5】感应电流产生的条件是？【问题6】什么是感应电动势？谁相当于电源？合作探究【问题1】用导体切割磁感线，探究电磁感应的产生条件(讨论与交流)导体切做割感应线运动时,回路中的磁通量是否发生变化? 导体沿磁感应线方向运动时情况又是怎样的?【问题2】向线圈中插入和抽出磁铁，探究电磁感应的产生条件(讨论与交流)磁体插抽出时回路中的磁通量回路中的磁通量是否发生变化? 怎样变化的?【问题3】模彷法拉第的实验，探究电磁感应的产生条件(讨论与交流)上述三种情况中回路中的磁通量回路中的磁通量是否发生变化? 怎样变化的?【问题4】讨论总结出电磁感应的产生条件:【问题5】在图3.1-2中，闭合线圈中部分导线以不同速度切割磁感线,观察电流表指针偏转角度的有何不同？为了使感应电动势大一些，可以采取什么措施？【问题6】在图3.1-3中，以不同速度将磁铁插入或拔出线圈，观察电流表G指针偏转程度有什么不同？我们发现，为了使感应电动势大一些，可以采取什么措施？【问题7】响感应电动势大小的因素是什么?结论：法拉第电磁感应定律是课堂检测1．如图所示，矩形区域 abcd内有匀强磁场，闭合线圈由位置 1通过这个磁场运动到位置2，线圈在运动过程的哪几个阶段有感应电流，哪几个阶段没有感应电流？为什么？2．如图所示，线圈在匀强磁场中绕OO′轴转动时，线圈里是否有感应电流？为什么？3．把一个铜环放在匀强磁场中，使环的平面与磁场的方向垂直并使铜环沿着磁场的方向移动(图甲)，环中是否产生感应电流？为什么？如果磁场是不均匀的(图乙)，是否产生感应电流？为什么？4.磁通量的变化率是描述的物理量.5. 法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的-_________成正比。
高二物理必修三电磁感应知识点
高二物理必修三电磁感应知识点电磁感应是物理学中的一个重要概念，是指由磁场的变化引起的感应电流或感应电动势。
电磁感应在我们日常生活中有着广泛的应用，例如发电机、变压器等。
下面将介绍高二物理必修三中的相关电磁感应知识点。
一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的定律。
它的表达式如下：ε = - N ∆Φ/∆t其中，ε表示感应电动势，N表示线圈匝数，∆Φ表示磁通量的变化量，∆t表示时间的变化量。
二、感应电动势的方向根据“左手定则”，我们可以确定感应电动势的方向。
左手握住导线，拇指指向运动方向，其他四指弯曲的方向即为感应电流的方向。
三、自感和互感自感是指磁场变化时，线圈自身感应出的感应电动势。
互感是指线圈之间的磁场相互影响而产生的感应电动势。
四、楞次定律楞次定律描述了感应电流的方向，根据楞次定律，感应电流的方向总是阻碍引起它产生的磁场的变化。
五、电感电感是指电流在闭合线路内感应自生电动势的能力。
它的单位是亨利，常用的符号是L。
电感和线圈匝数、磁通量以及线圈的几何尺寸有关。
六、互感系数互感系数是用来描述两个线圈之间互相影响程度的物理量。
两个线圈的互感系数越大，它们之间的互感效应就越强。
七、电磁感应的应用1. 发电机：通过恒定的磁场和旋转的线圈，将机械能转化成电能。
2. 变压器：利用电磁感应的原理，改变交流电的电压和电流。
3. 电磁感应炉：利用感应电流的热效应，将电能转化为热能，用于熔炼和加热等工艺。
4. 感应电动机：利用交变磁场在导体内产生感应电流，使电动机转动。
以上是关于高二物理必修三电磁感应的相关知识点。
通过学习和理解这些知识，我们可以更好地理解电磁感应的原理和应用。
电磁感应是现代社会中不可或缺的一部分，它在工业、交通、通信等各个领域都有着广泛的应用，对我们的生活产生着深远的影响。
希望通过本文的介绍，能为大家对电磁感应有更深入的认识和理解。
电磁感应定律及其应用知识点总结
电磁感应定律及其应用知识点总结电磁感应现象是物理学中非常重要的一个概念，它不仅为我们理解自然界中的许多现象提供了理论基础，还在实际生活和科技领域有着广泛的应用。
下面我们就来详细总结一下电磁感应定律及其应用的相关知识点。
一、电磁感应定律1、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出：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。
如果用 E 表示感应电动势，ΔΦ 表示磁通量的变化量，Δt 表示时间的变化量，那么法拉第电磁感应定律可以表示为：E ＝nΔΦ/Δt，其中 n 是线圈的匝数。
这个定律告诉我们，只要磁通量发生变化，就会产生感应电动势。
而磁通量的变化可以由多种方式引起，比如磁场的变化、线圈面积的变化、线圈与磁场的夹角变化等。
2、楞次定律楞次定律是用来确定感应电流方向的定律。
它指出：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
简单来说，如果磁通量增加，感应电流产生的磁场方向就与原磁场方向相反，以阻碍磁通量的增加；如果磁通量减少，感应电流产生的磁场方向就与原磁场方向相同，以阻碍磁通量的减少。
楞次定律的本质是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。
因为如果感应电流的方向不是这样，就会导致能量的无端产生或消失，这与能量守恒定律相违背。
二、电磁感应现象的产生条件要产生电磁感应现象，必须满足以下两个条件之一：1、穿过闭合电路的磁通量发生变化。
这可以是由于磁场的强弱变化、磁场方向的变化、闭合电路的面积变化或者闭合电路在磁场中的位置变化等原因引起的。
2、导体在磁场中做切割磁感线运动。
需要注意的是，如果导体整体都在匀强磁场中运动，而磁通量没有发生变化，是不会产生感应电流的。
三、电磁感应的应用1、发电机发电机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能的装置。
在发电机中，通过转动线圈或者磁场，使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，向外输出电能。
常见的有交流发电机和直流发电机。
交流发电机产生的是交流电，其输出的电流方向和大小会周期性地变化；直流发电机则通过换向器等装置将交流电转化为直流电。
电磁感应原理
电磁感应原理电磁感应是指在磁场发生变化或导体相对于磁场运动时，会在导体中产生感应电动势的现象。
这一原理是诸多电磁设备和技术的基础，对于现代社会的电子、通信、能源等领域具有重要的影响。
本文将介绍电磁感应的基本原理、应用以及相关的实验现象。
1. 电磁感应的基本原理电磁感应的基本原理可以用法拉第电磁感应定律来描述。
法拉第电磁感应定律指出，当导体中的磁通量发生变化时，导体中就会产生感应电动势，且产生的电动势大小与磁通量变化率成正比。
具体而言，设导体的匝数为N，磁通量为Φ，单位时间内磁通量的变化率为dΦ/dt，则感应电动势E的大小可以表示为E = -N(dΦ/dt)。
2. 电磁感应的应用电磁感应的应用十分广泛，下面将介绍几个常见的应用领域。
2.1 电磁感应在发电中的应用电磁感应的原理是发电机和变压器能够正常运行的基础。
发电机通过转动的导线在磁场中产生感应电动势，从而将机械能转化为电能。
而变压器则利用电磁感应的原理实现电能的变换和传输。
2.2 电磁感应在感应炉中的应用感应炉是一种通过电磁感应原理加热导体的设备。
它利用感应电流在导体中产生的热量，实现对金属的快速加热。
感应炉在工业领域的应用非常广泛，特别适用于需要高温、高效的加热工艺。
2.3 电磁感应在传感器中的应用电磁感应原理也被广泛应用于传感器中。
例如，电感传感器可以通过测量导体中感应电动势的大小来检测磁场的变化；霍尔传感器则是利用电磁感应的原理来测量磁场的强度和方向等。
3. 相关实验现象电磁感应原理可以通过一些简单的实验来观察和验证，下面将介绍两个常见的实验现象。
3.1 电磁感应感应电流实验将一个通有直流电流的导线放在一个永磁体附近，可以观察到导线上产生感应电流的现象。
当导线靠近磁铁时，导线中产生的电流方向与磁场相互作用产生的力方向相反；而当导线离开磁铁时，电流方向与磁场相互作用产生的力方向一致。
这一实验现象验证了电磁感应原理中的楞次定律。
3.2 电磁感应电压实验将一个线圈放置在一个变化的磁场中，可以观察到线圈两端产生感应电压的现象。
电磁感应定律内容
电磁感应定律内容电磁感应定律是描述磁场和电流之间相互作用的物理定律。
该定律由法拉第在1831年实验中首次提出，被称为法拉第电磁感应定律，后来由美国物理学家亨利和英国物理学家麦克斯韦进一步发展和推广。
本文将从电磁感应定律的基本原理、数学表达式、实验方法以及应用领域等方面进行介绍。
电磁感应定律的基本原理是：当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，闭合电路中会产生感应电动势。
这个感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比，方向遵循自感应法则。
即感应电动势的方向使得通过闭合电路的电流产生磁场，与磁通量变化的方向相反，从而符合洛伦兹力定律。
电磁感应定律的数学表达式是：感应电动势（ε）等于磁通量（Φ）随时间的变率的负值，即ε = -dΦ/dt。
这个公式描述了感应电动势与磁通量变化速率的定量关系。
实际上，电磁感应定律不仅仅是描述感应电动势的产生，还可以推导出很多重要的结果。
其中最重要的是电磁感应定律与法拉第定律的关系。
根据法拉第定律，感应电流的大小与感应电动势成正比，与电阻和磁通量变化率的乘积成正比。
这个关系由法拉第定律的数学表达式表示为：I = ε/R，其中I是感应电流，ε是感应电动势，R是电路中的电阻。
为了验证电磁感应定律，实验方法包括使用变化的磁场和闭合电路。
通过改变磁场的强度、方向或者通过电路的运动方式来改变磁通量，观察闭合电路中产生的感应电流和电动势的变化。
例如，可以使用磁铁的移动或者通过电磁铁的通电和断电来改变磁场，观察到感应电路中的电流变化。
电磁感应定律在众多领域有着广泛的应用。
其中最常见的应用是发电机和变压器。
根据电磁感应定律的原理，通过旋转的磁场可以在线圈中产生感应电动势，使得发电机能够将机械能转化为电能。
而变压器则是利用电磁感应定律的原理，通过变换磁场的磁通量来改变电压的大小，实现电力的传输和变换。
此外，电磁感应定律还在电动机、感应加热、无线充电等方面有着重要的应用。
电动机通过切割磁力线产生力矩，从而将电能转化为机械能；感应加热则利用感应电流产生的热量进行加热；无线充电则是通过磁共振的原理，将电能通过变换磁场的方式传输到接收器中。
电磁感应定律内容公式是什么
电磁感应定律内容公式是什么
电磁感应定律也叫法拉第电磁感应定律，那么，电磁感应定律内容是什么呢？公式⼜是什么呢？下⾯⼩编整理了⼀些相关信息，供⼤家参考！
电磁感应定律的内容是什么
电磁感应定律也叫法拉第电磁感应定律，电磁感应现象是指因磁通量变化产⽣感应电动势的现象，例如，闭合电路的⼀部分导体在磁场⾥做切割磁感线的运动时，导体中就会产⽣电流，产⽣的电流称为感应电流，产⽣的电动势（电压）称为感应电动势。
电磁感应定律中电动势的⽅向可以通过楞次定律或右⼿定则来确定。
右⼿定则内容：伸平右⼿使姆指与四指垂直，⼿⼼向着磁场的N极，姆指的⽅向与导体运动的⽅向⼀致，四指所指的⽅向即为导体中感应电流的⽅向（感应电动势的⽅向与感应电流的⽅向相同）。
楞次定律指出：感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。
简⽽⾔之，就是磁通量变⼤，产⽣的电流有让其变⼩的趋势；⽽磁通量变⼩，产⽣的电流有让其变⼤的趋势。
电磁感应定律的公式
法拉第电磁感应定律内容：闭合线圈内磁通量的变化率等于电动势的⼤⼩（电动势⽅向可⽤楞次定律判定）。
法拉第电磁感应定律公式：e=△Φ/△t；还有⼀个电动势的求法：e=blv，它是上述定义式的特殊推导，应⽤这个公式时，闭合线圈内磁通量变化的是导体棒的切割运动，是法拉第电磁感应定律的推论。
电磁感应定律的意义
电磁感应现象是电磁学中最重⼤的发现之⼀，它揭⽰了电、磁现象之间的相互联系，对麦克斯韦电磁场理论的建⽴具有重⼤意义。
法拉第电磁感应定律的重要意义在于，⼀⽅⾯，依据电磁感应的原理，⼈们制造出了发电机，电能的⼤规模⽣产和远距离输送成为可能；另⼀⽅⾯，电磁感应现象在电⼯技术、电⼦技术以及电磁测量等⽅⾯都有⼴泛的应⽤。
⼈类社会从此迈进了电⽓化时代。
电磁感应定律内容
电磁感应定律内容电磁感应定律是电磁学的基本定律之一，描述了磁场变化时所产生的电动势和电流的关系。
该定律由法拉第在1831年首次发现并总结，是电磁学的重要基础，也是电力工程和电子技术的基础之一。
电磁感应定律主要有两个方面的内容，一是法拉第电磁感应定律，二是楞次定律。
一、法拉第电磁感应定律：法拉第电磁感应定律是指磁场的变化会在闭合电路中产生电动势。
具体表达式为：ε = -dΦ/dt其中，ε代表电动势，Φ代表磁通量，t为时间。
该定律说明当磁场穿过电路变化时，会在电路中产生电动势。
该定律的物理解释为：当磁场的磁通量发生变化时，会在电路中产生涡旋电场，从而产生感应电动势。
这个电动势的方向符合楞次定律的要求，即电流通过产生的磁场方向与变化的磁场方向相反，从而抵消变化。
法拉第电磁感应定律的应用非常广泛。
它是电磁感应现象的数学描述，使人们能够理解磁感应现象、建立电磁场理论以及推导出其他电动势的表达式。
此外，它还是发电机、电动机等电力装置的基础。
例如，根据该定律，发电机中通过感应电动势将机械能转化为电能；而电动机则通过电能转化为机械能。
二、楞次定律：楞次定律是在法拉第电磁感应定律的基础上发现的，它描述了感应电动势的方向和大小与电流的关系。
具体表达式为：ε = -dΦ/dt = -d(B·S)/dt = -d/dt(B·S)其中，ε代表电动势，Φ代表磁通量，B代表磁感应强度，S 代表电路中的面积。
楞次定律的物理解释为：当感应电动势产生时，会通过电路中的电流产生磁场。
这个磁场的方向与导线中电流的方向相反，从而抵消变化。
这个过程符合能量守恒定律和动量守恒定律。
楞次定律的应用也非常广泛。
例如，根据楞次定律，人们可以理解变压器的工作原理，即通过相互感应的两个线圈，将输入的电能变换成输出的电能。
此外，楞次定律还可以解释电磁感应产生的磁场如何与电导体交互作用，从而推导出感应磁场与电流、电压的关系。
综上所述，电磁感应定律是电磁学的基本定律之一，主要包括法拉第电磁感应定律和楞次定律。
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i
d . dt
演示点播
10
N匝线圈:
总感应电动势: d d ( N) i N dt dt .
N
是磁通匝链数
11
感
应 电 动 势 的 方 向
12
楞次定律
闭合回路中感应电流的方向，总 是使得感应电流所激发的磁场阻 碍引起感应电流的磁通量的变化
等价表示：感应电流的效果总是反抗引起感
8
“我还认为电感应也是这样传播的，我认为磁 力从磁极出发的传播类似于水面上波纹的振动 或者空气粒子的声振动，…我打算把振动理论 应用于磁现象，就象对声所做的那样，而且这 也是光现象最可能的解释，类比之下，我认为 也可以把振动理论应用于电感应。”（直到 1938年才发现）
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法拉第电磁感应定律
通过以闭合回路为周界的任意曲面的磁 通量发生变化时，在闭合回路中就有感 应电动势产生；其的大小与磁通量随时 间的变化率成正比
示意图
3
电磁感应现象
演示实验
4
Faraday观察的结果
把可以产生感应电流的情况概括成五类： 变化的着电流； 变化着的磁场； 运动的稳恒电流； 运动的磁铁； 在磁场中运动的导体。 英语讲解点播
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法拉第对电磁感应的研究
感应电流的出现表明 存在着某种推动电流的非静电力 ——感应电动势 即便没有感应电流，感应电动势仍应存 在。
应电流的原因 感应电流只有按照楞次定律所规定的方向流 动才能符合能量守恒定律磁场中运动时，其中 产生的感应电流呈涡旋状 ——涡电流 大块金属电阻小，涡电流 大，释放大量热量
高频感应加热
电磁炉
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电磁阻尼
涡电流在磁场中 所受到安培力 ——电磁阻尼
阻尼摆演示
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法拉第的观点
持近距作用观点
与当时盛行的超距作用观点相背； 法拉第认为对力线的研究甚至于比对产生力线的 源的研究还要重要。
关注动态变化
许多研究此产生电的人预期产生出静态电场，持 续电流； 法拉第认为 磁体变化—电紧张状态变化—感应电动势
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法拉第甚至于猜测
磁效应的传播速度可能与光速有相同的量级。 1832年写给英国皇家学会的信中写道： “磁作用的传播需要时间，即一个磁铁作用于另 一个远处的磁铁或者一块铁时，产生作用的原因 （我可以称之为磁）是逐渐地从磁体传播开去的 ，这种传播需要一定的时间，而这个时间显然是 非常短的。”
电磁学电子教案
使用教材：
赵凯华、陈熙谋: 新概念物理学—电磁学
主讲：周贵德
沧州师范学院物电系
2012年2月制作
1
电磁感应定律
电磁感应现象是怎样发现的？ 电 ? 磁 多种探索均告失败 例如安培、科拉顿 1822年阿喇果发现电磁阻尼现象 未能识别 无从解释
2
法拉第的发现
1831年8月29日 Faraday 做了第一 个电磁感应实验并取得成功。
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应用
转 速 计
电磁驱动 磁悬浮 磁悬浮列车
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