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7.4电磁感应新课导入“磁生电”的探索法拉第电磁感应定律课堂小结无线充电不需要像传统充电器那样经过线缆传输电到设备里,只需要使设备和无线充电基座接触,就能进行充电。那么无线充电技术是通过什么原理实现的呢?新课导入

奥斯特发现电流磁效应后，由于对称性可以提出新的问题：既然电流周围存在磁场，那么磁场能不能使导线中产生电流呢？“磁生电”的探索初中学过，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁力线的运动时,电路中就会产生感应电流。那么,切割磁力线是产生感应电流的唯一方法吗?

磁通量观看演示实验，思考当导体AB做切割磁力线的运动时,哪个物理量发生了变化?我们在描述磁场的大小时引入了一个物理量—磁通量。磁感应强度B与平面面积S的乘积,称为穿过这个面的磁通量。当导体AB做切割磁力线的运动时,磁场穿过闭合回路ABCD的面积发生了变化,而磁场不变,即闭合回路的磁通量生了变化。闭合回路中感应电流的产生是否和磁通量的变化有关呢?将螺线管B与电流表相连,螺线管A与滑动变阻器串联后接到电源上,将螺线管A插入螺线管B中。

实验中考察(1)开关闭合的瞬间;(2)开关断开的瞬间;(3)闭合开关后移动滑动变阻器的滑片;(4)闭合开关后保持滑动变阻器的滑片不动，这四种情况下回路中是否有电流产生。活动：探究感应电流的产生是否与磁通量的变化有关实验中我们观察到：实验操作螺线管A产生的磁场穿过螺线管B的磁通量闭合开关瞬间由零开始增强增大闭合开关后滑动滑片发生变化发生变化闭合开关后保持滑片不动不变不变断开开关瞬间逐渐减小到零减小实验表明:只要闭合回路中的磁通量发生变化,闭合回路中就会有电流产生。这种现象称为电磁感应现象,产生的电流称为感应电流。闭合电路的一部分导体做切割磁力线运动时,我们可以用右手定则来判断回路中感应电流的方向。伸开右手,使拇指与其他四指垂直并且在同一平面内,将右手放入磁场中,让磁力线垂直穿过掌心,使拇指指向导体运动的方向,则其余四指所指的方向就是感应电流的方向。判断感应电流方向的方法——右手定则法拉第电磁感应定律

在电磁感应现象中既然存在感应电流,那么电路中一定存在电动势,我们把电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势。实验表明:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。思考你能否尝试用学过的物理量来表示磁通量的变化率，从而写出表示感应电动势大小的表达式？

法拉第电磁感应定律的表达式

法拉第电磁感应定律的表达式因此,在实际应用中,为了获得较大的感应电动势,常采用多匝线圈。手摇式发电机主要由磁铁、横穿磁场中心的转轴以及缠绕在转轴上的线圈组成。摇动手柄,线圈随着转轴的转动做切割磁力线运动。

现在假设切割磁力线部分的导线长度为l,线圈的匝数为n,整个线圈的等效电阻为R,线圈的转动看作导线以初速度v水平地在磁感应强度为B的匀强磁场中运动，运动过程中速度保持不变,求线圈中感应电流的大小。例题巩固解答

进一步思考在上面的计算中,我们从磁通量发生变化的角度来计算感应电动势的大小

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