高中物理16.2法拉第电磁感应定律

法拉第电磁感应定律的公式及使用条件
法拉第电磁感应定律的公式为：ε = -dφ/dt，其中ε为感应电
动势，dφ/dt为磁通量随时间的变化率。

使用条件：
1.该定律适用于闭合导线回路中的电磁感应现象。

2.导线回路必须处于磁场中，并磁通量相对于导线回路的面积发
生改变。

拓展：
1.法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律之一，描述了磁场
和导体之间相互作用的规律。

该定律为电磁感应现象提供了理论基础，广泛应用于电动机、变压器等电磁设备的设计与工作原理中。

2.根据法拉第电磁感应定律，当导体相对于磁场的运动速度增大时，感应电动势也会增大，这就是电磁感应发电机工作原理的基础。

3.除了法拉第电磁感应定律外，还有安培法则和洛伦兹力定律等电磁学定律，它们共同构成了电磁学的基础理论。

深入理解这些定律对于探索电磁现象的规律和应用具有重要意义。

物理总复习：法拉第电磁感应定律【考点梳理】考点一、法拉第电磁感应定律一、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感应电动势。

产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

只要穿过回路的磁通量发生改变，在回路中就产生感应电动势。

2、感应电动势与感应电流的关系感应电流的大小由感应电动势和闭合回路的总电阻共同决定，三者的大小关系遵守闭合电路欧姆定律，即E I R r=+。

二、法拉第电磁感应定律要点诠释：1、法拉第电磁感应定律感应电动势的大小跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比。

E nt φ∆=∆，其中n 为线圈匝数。

2、法拉第电磁感应定律内容的理解（1）感应电动势的大小：E nt φ∆=∆。

公式适用于回路磁通量发生变化的情况，回路不一定要闭合。

（2）φ∆不能决定E 的大小，t φ∆∆才能决定E 的大小，而t φ∆∆与φ∆之间没有大小上的联系。

（3）当φ∆仅由B 的变化引起时，则B E nSt ∆=∆； 当φ∆仅由S 的变化引起时，则S E nBt ∆=∆。

（4）公式E n tφ∆=∆中，若t ∆取一段时间，则E 为t ∆这段时间内的平均值。

当磁通量不是均匀变化的，则平均电动势一般不等于初态与末态电动势的算术平均值。

三、导体切割磁感线时的感应电动势要点诠释：1、导体垂直切割磁感线时, 感应电动势可用E BLv =求出，式中L 为导体切割磁感线的有效长度。

若导线是曲折的，则L 应是导线的有效切割长度。

2、导体不垂直切割磁感线时，即v 与B 有一夹角θ，感应电动势可用sin E BLv θ=求出。

四、磁通量φ、磁通量变化量φ∆、磁通量变化率tφ∆∆的比较 要点诠释：1、φ是状态量，是某时刻穿过闭合回路的磁感线条数，当磁场与回路平面垂直时，BS φ=。

2、φ∆是过程量，它表示回路从某一时刻变化到另一时刻回路的磁通量的增量，即21φφφ∆=-。

3、 tφ∆∆表示磁通量变化的决慢，即单位时间内磁通量的变化，又称为磁通量的变化率。

高中物理磁场中的法拉第电磁感应定律在高中物理的学习中，磁场中的法拉第电磁感应定律无疑是一个极其重要的知识点。

它不仅是电磁学的核心内容之一，也是理解许多现代科技设备工作原理的基础。

让我们先来了解一下什么是法拉第电磁感应定律。

简单来说，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。

这一定律用公式来表示就是：＄E ＝n\dfrac{＼Delta ＼Phi}｛＼Delta t}＄，其中$E$表示感应电动势，＄n$表示线圈的匝数，＄＼Delta ＼Phi$表示磁通量的变化量，＄＼Delta t$表示变化所用的时间。

那磁通量又是什么呢？磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数。

它的计算公式是$＼Phi ＝ BS\cos\theta$，其中$B$表示磁感应强度，＄S$表示面积，＄＼theta$则是磁感应强度和面积法线方向的夹角。

为了更深入地理解法拉第电磁感应定律，我们来看几个实际的例子。

假设我们有一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。

当线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零；当线圈平面与磁场方向垂直时，磁通量最大。

在这个转动过程中，磁通量不断变化，从而产生了感应电动势。

再比如，一个导体棒在磁场中做切割磁感线运动。

当导体棒的速度、磁场强度以及导体棒的长度等因素发生变化时，通过导体棒的磁通量也会发生变化，进而产生感应电动势。

法拉第电磁感应定律有着广泛的应用。

在发电机中，通过转动线圈或者移动磁场，使磁通量发生变化，从而产生感应电动势，向外输出电能。

变压器则是利用法拉第电磁感应定律来改变交流电压的大小。

在日常生活中，很多电器设备也都离不开法拉第电磁感应定律。

比如电磁炉，它利用变化的磁场在锅底产生感应电流，从而实现加热的目的。

理解法拉第电磁感应定律，需要注意一些关键的要点。

首先，感应电动势的产生与磁通量的变化率有关，而不是磁通量的变化量。

也就是说，变化的快慢对于产生感应电动势至关重要。

法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是关于电磁感应现象中电动势产生的定律。

它是英国物理学家迈克尔·法拉第在1831年通过实验观察到的。

法拉第电磁感应定律揭示了磁场变化引起的感应电流现象，为电磁学的发展做出了重要贡献。

法拉第电磁感应定律的表述为：“当一根导体在磁场中运动或磁场变化时，产生在导体两端的电动势的大小与导体在磁场中运动的速度或磁场变化速率成正比。

”根据法拉第电磁感应定律，可以得出以下三个定律：第一定律：当导体与磁场垂直时，导体中不会产生电动势。

第二定律：当导体与磁场夹角不为零时，导体中会产生感应电动势。

电动势的大小正比于导体在磁场中的速度。

第三定律：当导体与磁场夹角不为零时，导体中会产生感应电动势。

电动势的大小正比于导体所受磁场变化率。

法拉第电磁感应定律的应用非常广泛。

它为电磁感应现象的解释提供了基础，也为电能转换和电磁设备的设计提供了理论依据。

根据法拉第电磁感应定律，我们可以理解一些实际应用。

例如发电机的工作原理就是基于电磁感应定律的。

当磁场和导体的相对运动产生变化时，导体中就会产生感应电动势，从而产生电流。

这就是发电机将机械能转化为电能的原理。

另外，电磁感应定律还可以解释变压器的工作原理。

当交流电通过一个线圈时，会产生交变磁场。

而接近该线圈的另一个线圈中会感应出电动势，从而产生电流。

这个原理被应用于变压器的步进调压、信号传输和能量传输等领域。

同时，法拉第电磁感应定律也可以用于电磁感应的实验教学。

通过实验，学生可以观察到磁场变化对电动势的影响，进而理解电磁感应的基本原理。

在理论研究和工程应用中，法拉第电磁感应定律为我们解决问题提供了重要的参考。

通过对电磁感应现象的深入理解，人们能够更好地利用电磁力和电磁感应现象，使其为社会经济发展和科学研究带来更多的益处。

总之，法拉第电磁感应定律是电磁学中一项重要的定律，它揭示了磁场变化会引起感应电动势的规律。

这一定律为电磁学的研究和应用提供了理论基础，也在发电、变压器和实验教学等领域有广泛应用。

高二物理法拉第电磁感应定律知识点梳理一、基础知识1、电磁感应、感应电动势、感应电流电磁感应是指利用磁场产生电流的现象。

所产生的电动势叫做感应电动势。

所产生的电流叫做感应电流。

要注意理解: 1)产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

2)产生感应电动势与电路是否闭合无关, 而产生感应电流必须闭合电路。

3)产生感应电流的两种叙述是等效的, 即闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动与穿过闭合电路中的磁通量发生变化等效。

2、电磁感应规律感应电动势的大小: 由法拉第电磁感应定律确定。

当长L的导线，以速度v，在匀强磁场B中，垂直切割磁感线，其两端间感应电动势的大小为。

如图所示。

设产生的感应电流强度为I，MN间电动势为，则MN受向左的安培力，要保持MN以匀速向右运动，所施外力，当行进位移为S时，外力功。

t为所用时间。

而在t时间内，电流做功，据能量转化关系则。

M点电势高，N点电势低。

此公式使用条件是方向相互垂直，如不垂直，则向垂直方向作投影。

，电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通变化率成正比法拉第电磁感应定律。

如上图中分析所用电路图，在回路中面积变化，而回路跌磁通变化量，又知。

如果回路是n匝串联，则。

公式一: 。

注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。

2)只与穿过电路的磁通量的变化率有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关。

公式二: 。

要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线互相垂直(l^B )。

2)为v与B的夹角。

l为导体切割磁感线的有效长度(即l为导体实际长度在垂直于B方向上的投影)。

公式三: 。

注意: 1)该公式由法拉第电磁感应定律推出。

适用于自感现象。

2)与电流的变化率成正比。

公式中涉及到磁通量的变化量的计算, 对的计算, 一般遇到有两种情况: 1)回路与磁场垂直的面积S不变, 磁感应强度发生变化, 由, 此时,此式中的叫磁感应强度的变化率, 若是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势。

法拉第电磁感应定律『夯实基础知识』1、法拉第电磁感应定律：在电磁感应现象中，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。

公式： tn E ∆∆ϕ＝，其中n 为线圈的匝数。

法拉第电磁感应定律的理解（1）t n∆∆ϕ＝E 的两种基本形式：①当线圈面积S 不变，垂直于线圈平面的磁场B 发生变化时，t B S n E ∆∆＝；②当磁场B 不变，垂直于磁场的线圈面积S 发生变化时，tS B n E ∆∆＝。

（2）感应电动势的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率t ∆∆ϕ，与φ的大小及△φ的大小没有必然联系。

（3）若t ∆∆ϕ为恒定（如：面积S 不变，磁场B 均匀变化，k t B =∆∆，或磁场B 不变，面积S 均匀变化，'=∆∆k t S ），则感应电动势恒定。

若t ∆∆ϕ为变化量，则感应电动势E 也为变化量，t n E ∆∆ϕ＝计算的是△t 时间内平均感应电动势，当△t→0时，tn E ∆∆ϕ＝的极限值才等于瞬时感应电动势。

2、磁通量ϕ、磁通量的变化ϕ∆、磁通量的变化率t ∆∆ϕ （1）磁通量ϕ是指穿过某面积的磁感线的条数，计算式为θϕsin BS ＝，其中θ为磁场B 与线圈平面S 的夹角。

（2）磁通量的变化ϕ∆指线圈中末状态的磁通量2ϕ与初状态的磁通量1ϕ之差，12ϕϕϕ－＝∆，计算磁通量以及磁通量变化时，要注意磁通量的正负。

（3）磁通量的变化率。

磁通量的变化率t∆∆ϕ是描述磁通量变化快慢的物理量。

表示回路中平均感应电动势的大小，是t -ϕ图象上某点切线的斜率。

t ∆∆ϕ与ϕ∆以及ϕ没有必然联系。

3、对公式E =Blv 的研究（1）公式的推导取长度为1的导体棒ab ，强度垂直于磁场方向放在磁感强度为B 的匀强磁场中，当棒以速度v 做垂直切割磁感线运动时，棒中自由电子就将受到洛仑兹力f b =evB 的作用，这将使的a 、b 两端分别积累起正、负电荷而在棒中形成电场，于是自由电子除受f b 作用外又将受到电场力f c =eE ，开始a 、b 两端积累的电荷少，电场弱，f c 小，棒两端积累的电荷继续增加，直至电场力与洛仑兹力平衡：f c =f B 。

法拉第电磁感应定律『夯实基础知识』1、法拉第电磁感应定律：量的变化率成正比。

电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通在电磁感应现象中，??，其中n公式：为线圈的匝数。

nE＝t?法拉第电磁感应定律的理解??nE＝发生变（1当线圈面积）S不变，垂直于线圈平面的磁场B的两种基本形式：①t?SS?BB?不变，垂直于磁场发生变化时，的线圈面积S。

；②化时，当磁场B nEE＝n＝t?t???的大小φφ，（2）感应电动势的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率与的大小及△t?没有必然联系。

?B??均匀变化，B为恒定（如：面积S不变，磁场S，或磁场B（3不变，面积）若k?tt????S?）也为变化量，，则感应电动势恒定。

若为变化量，则感应电动势E均匀变化，?k?t?t?????的极限值才等于瞬时感△t时间内平均感应电动势，当△t→0时，计算的是nEE＝n＝t??t应电动势。

???、磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率2??t?B为磁场1）磁通量是指穿过某面积的磁感线的条数，计算式为，其中θ（???sinBS＝S与线圈平面的夹角。

?，差量之磁磁通量与初状态的通量（2）磁通的变化圈指线中末状态的???12，计算磁通量以及磁通量变化时，要注意磁通量的正负。

???－＝?12??是描述磁通量变化快慢的物理量。

表示回路中（3）磁通量的变化率。

磁通量的变化率t????图象上某点切线的斜率。

平均感应电动势的大小，是与以及没有必然联系。

???t?t?、对公式E =Blv的研究3 1）公式的推导（的匀强磁场中，当棒以，强度垂直于磁场方向放在磁感强度为B取长度为1的导体棒ab、af=evB的作用，这将使的棒中自由电子就将受到洛仑兹力速度v做垂直切割磁感线运动时，b作用外又将受到电场力f两端分别积累起正、负电荷而在棒中形成电场，于是自由电子除受b b、小，棒两端积累的电荷继续增加，直至电场b两端积累的电荷少，电场弱，=eEf，开始af cc棒形成一个感应电abf力与洛仑兹力平衡：f=f。