1.感應電動勢

（1）定義：在電磁感應現象中産生的電動勢，叫做感應電動勢.産生感應電動勢的那部分導體相當于電源，導體本身的電阻相當于電源内阻.在内電路中，感應電動勢的方向由電源的負極指向電源的正極，跟閉合回路内電路中的電流方向一緻.

☞感生電場力或洛倫茲力充當非靜電力

☞解決電磁感應中的電路問題，必須按題意畫出等效電路，其餘問題為電路分析和閉合電路歐姆定律的應用.

（2）産生條件：不管電路是否閉合，隻要穿過電路的磁通量發生變化，電路中就會産生感應電動勢.

2.感應電動勢與感應電流的關系

（1）感應電流的産生要求電路必須閉合，而感應電動勢的産生與電路是否閉合、電路如何組成無關.

（2）電路中有感應電流時，一定有感應電動勢.

☞磁通量變化是産生電磁感應現象的根本原因，産生感應電動勢是電磁感應現象的本質.例如部分導體切割磁感線、條形磁鐵穿插螺線管、通電螺線管穿插螺線管等均可以産生感應電動勢.

☞産生感應電流隻是一個現象，表示電路中輸送着電能；而産生感應電動勢才是電磁感應現象的本質，表示電路已經具備了随時輸出電能的能力.

（3）電路中有感應電動勢時，不一定有感應電流.如圖所示，矩形線框向右做切割磁感線運動，閉合電路中無感應電流，但線圈上、下邊之間有感應電動勢，即AD和BC之間有電勢差.

（4）感應電動勢的種類:感生電動勢和動生電動勢.

①感生電動勢：導線不動，磁場随時間變化時在導線中産生的電動勢。

産生原因：由感生電場産生。磁通量變化的原因：由B的變化引起的磁通量的變化，其中的非情靜電力是感生電場對自由電荷的電場力。

②動生電動勢：磁場不變，由導體運動引起的磁通量的變化而産生的電動勢。

産生原因：由電荷在磁場中運動時所受到的洛倫茲力産生。

動生電動勢是因為導體自身在磁場中做切割磁感線運動而産生的感應電動勢，其方向用右手定則判斷，使大拇指跟其餘四個手指垂直并且都跟手掌在一個平面内，把右手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指向導體運動方向，則其餘四指指向動生電動勢的方向。動生電動勢的方向與産生的感應電流的方向相同。右手定則确定的動生電動勢的方向，符合能量轉化與守恒定律。

感生電動勢是因為穿過閉合線圈的磁場強度發生變化産生渦旋電場導緻電流定向運動。其方向符合楞次定律。右手拇指指向磁場變化的反方向，四指握拳，四指方向即為感應電動勢方向。

☞感生和動生并沒有明顯界限，感生和動生也可以共存，感生和動生都是磁通量發生變化，都遵循法拉第電磁感應定律.

2.定律内容

3.對公式E＝nΔΦ/Δt的理解

①普适公式

②由E＝n△Ф/△t可知，感應電動勢E正比于磁通量的變化率△Ф/△t

③Φ-t圖象中△Φ/△t表示某時刻圖線切線的斜率時，由E＝n△Ф/△t求得的是瞬時感應電動勢；△Φ/△t表示某段時間内圖線割線的斜率時，由E＝n△Ф/△t求得的是對應時間段内的平均感應電動勢.

當磁通量均勻變化時，某一時刻的瞬時感應電動勢等于全段時間内的平均感應電動勢.

④Ф、△Ф、△Ф/△t的大小沒有直接關系，與電路中的電阻無關，感應電流的大小與感應電動勢E和回路的總電阻R有關.這一點可與運動學中v、△v、△v/△t三者類比.Ф很大，△Ф/△t可能很小；Φ很小，△Ф/△t可能很大；Φ＝0，△Ф/△t可能不為零（如線圈平面轉到與磁感線平行時）.

【示例】

⑤Φ、△Φ、△Φ/△t、均與某一面積相聯系，與線圈匝數無關，n匝線圈相當于n個單匝線圈的串聯，所以電動勢E與線圈匝數有關.

例題：單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，轉軸垂直于磁場，若線圈所圍面積裡磁通量随時間變化的規律如圖所示，則0～D過程中（B）

A.線圈中0時刻感應電動勢為零

B.線圈中D時刻感應電動勢為零

C.線圈中D時刻感應電動勢最大

D.線圈中0至D時間内平均感應電動勢為0.2V

例題：如圖所示，豎直向上的勻強磁場磁感應強度B₀＝0.5T，并且以0.1T/s的速度在變化，水平導軌不計電阻、且不計摩擦阻力，寬為0.5m，在導軌上擱一導體，電阻R₀＝0.1Ω，并用水平細繩通過定滑輪吊着質量為M＝2kg的重物，電阻R＝0.4Ω，則經過多少時間能吊起重物？（L＝0.8m）

例題：一個面積S＝4×10⁻²m²、匝數n＝100的線圈放在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，磁感應強度B随時間t變化的規律如圖所示，則下列判斷正确的是（AC）

A.0～2s内穿過線圈的磁通量變化率等于-0.08Wb/s

B.0～2s内穿過線圈的磁通量的變化量等于零

C.0～2s内線圈中産生的感應電動勢等于8V

D.在第3s末線圈中的感應電動勢等于零

例題：電吉他是利用電磁感應原理工作的一種樂器。圖甲為電吉他的拾音器的原理圖，在金屬弦的下方放置有一個連接到放大器的螺線管，一條形磁鐵固定在管内。當撥動金屬弦後，螺線管内就會産生感應電流，經一系列轉化後可将電信号轉為聲音信号。若由于金屬弦的振動，螺線管内的磁通量随時間的變化如圖乙所示，則對應感應電流的變化為（B）

【解析】

例題：某校創新基地研究小組模仿風速儀原理制作了一個風力發電的簡易裝置，内部結構示意圖如圖所示，在風力作用下，用塑料杯制作的風葉帶動與杆固連的永磁體轉動，磁體下方的線圈與電流表相連，不考慮摩擦阻力，則（A）

A.風速增大，轉速增大，輸出電流一定增大

B.若風力恒定，磁體轉速将不斷增大，最終電流表有被燒壞的危險

C.輸出為交變電流，頻率為永磁體轉動頻率的兩倍

D.若永磁體轉動方向相反，電流表将不會有讀數

【解析】選A.風速增大，轉速增大，線圈中的磁通量變化率增大，産生的感應電流增大，輸出電流一定增大，故A正确；若風力恒定，磁體轉速将趨于恒定，電流表示數不變，不會燒壞電流表，故錯誤；線圈中的磁通量在不斷變化，輸出為交變電流，頻率應與永磁體轉動頻率相同，故C錯誤；若永磁體轉動方向相反，線圈中磁通量也會變化，會産生感應電流，電流表會有讀數，故D錯誤。

例題：某學校圖書館憑磁卡借還書，某同學了解到其工作原理是磁卡以一定的速度通過裝有線圈的檢測頭，在線圈中産生感應電動勢，從而傳輸了被記錄的信号。為研究該現象，該同學于是借用了如圖所示的實驗室裝置。螺線管固定在鐵架台上，并與電流傳感器、電壓傳感器和滑動變阻器連接。現将一小磁鐵置于螺線管正上方，其上表面為N極，後靜止釋放，穿過螺線管後掉落到海綿墊上并靜止（小磁鐵下落中受到的空氣阻力遠小于重力，不發生轉動），計算機屏幕上顯示出如圖的UI-t曲線。對于該實驗結果，以下說法正确的是（BD）

A.隻減小磁鐵釋放高度，兩個峰值都增大

B.隻減小螺線管匝數，兩個峰值都減小

C.隻增大小磁鐵質量，穿過線圈的時間不變

D.隻增大變阻器阻值，穿過線圈的時間減小

【解析】BD.當h減小時，磁鐵進入線框的速度減小，導緻線框中磁通量的變化率減小，因此兩個峰值都會減小，且兩個峰值不可能相等，故A錯誤，B正确；當增大磁鐵的質量，則磁鐵進入線框的速度增大，經過相同的位移，所用時間減小，故C錯誤；磁鐵進入線圈過程中，線圈對磁鐵産生向上的排斥力，穿過線圈過程中線圈對磁鐵是向上的吸引力，增大變阻器的阻值，則線圈中的電流減小，線圈産生的磁場減弱，則對磁鐵的作用力減小，所以磁鐵穿過線圈的時間減小，故D正确。

例題：如圖甲為電動汽車無線充電原理圖，M為受電線圈，N為送電線圈。圖乙為受電線圈M的示意圖，線圈匝數為n，電阻為r，橫截面積為S，兩端a、b連接車載變流裝置，勻強磁場平行于線圈軸線向上穿過線圈。下列說法正确的是（AC）

A.隻要受電線圈兩端有電壓，送電線圈中的電流一定不是恒定電流

B.隻要送電線圈N中有電流流入，受電線圈M兩端一定可以獲得電壓

C.當線圈M中磁感應強度大小均勻增加時，則M中有電流從a端流出

D.若△t時間内，線圈M中磁感應強度大小均勻增加△B，則M兩端的電壓nS△B/△t

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