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［教材优化全析］ ●感应电动势 1.定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势. 全析提示 电磁感应现象的本质即产生了感应电动势. 2.电磁感应现象中感应电动势存在的必然性 感应电流是闭合电路中有感应电动势的必然结果. 产生感应电流的条件——闭合电路中磁通量发生变化，而在闭合电路中产生持续电流的条件是必须有电源电动势,说明在电磁感应现象中一定存在感应电动势. 思维拓展 在研究和探索过程中，要善于从已知知识进行合理的推理思考，这将有助于科学的前进. 3.产生感应电动势的那部分导体相当于电源，如图16-2-1中的导体棒AB和图16-2-2中线圈B都相当于电源. 图16-2-1 图16-2-2 在电磁感应现象中闭合电路欧姆定律依然是适用的. 电磁感应装置相当于电路中的电源装置，感应电动势相当于电源电动势，产生电动势的部分电路就是整个电路的内电路，其余部分为外电路. 4.感应电动势和感应电流产生的关系 （1）在电磁感应现象中，不管电路是否闭合，只要穿过电路中的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势，即发生了电磁感应现象. （2）只有当电路闭合时，电路中才可能产生感应电流，其强弱取决于感应电动势的大小和闭合电路的电阻. 要点提炼 电路中有感应电流，则电路中一定有感应电动势存在，电路有感应电动势，不一定有感应 电流. 5.感应电动势大小的决定因素 (1)实验研究 在图16-2-2中，分别作如下操作： ①分别将较强条形磁铁和较弱条形磁铁以相同速度插入线圈中. 思维拓展 本实验中采用了控制变量的方法，想一想，是怎样进行控制的. ②将弱磁铁迅速插入线圈中；将强磁铁以极慢的速度插入线圈中. ③将同一磁铁分别以较慢和较快的速度插入，观察电流表的示数. (2)数据分析 全析提示 用感应电流的大小间接反映感应电动势的大小. ①在变化时间Δt一样时，磁通量变化量ΔΦ越大，感应电动势越大；反之，越小. ②在磁通量变化ΔΦ相同时，Δt越少，感应电动势越大；反之， 越小. (3)归纳结论 磁通量变化越快，感应电动势越大，在同一电路中，感应电流就越大；反之,越小. 要点提炼 感应电动势的大小由磁通量变化快慢决定，而不是由穿过线圈的磁通量或磁通量的变化量 决定. ●磁通量的变化率 1.定义：单位时间内磁通量的变化量叫磁通量的变化率. 2.定义式：，其中ΔΦ是磁通量的变化量，Δt是磁通量改变 ΔΦ所用的时间. 3.区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率. 全析提示 准确理解磁通量的变化率，为准确掌握法拉第电磁感应定律扫清障碍. 磁通量Φ=BS是指穿过某一线圈平面的磁感线条数.磁通量的增量ΔΦ=Φ2-Φ1，ΔΦ大，只说明磁通量改变多，即只是量的表示而无快慢之分.磁通量的变化率是指穿过某一回路平面的磁通量变化的快慢程度. 磁通量的变化率与Φ和ΔΦ无直接决定关系，它们与v、Δv、的区别，类比如下： 要点提炼 Φ、ΔΦ、三者之间无必然联系.Φ大，ΔΦ不一定大，也不一定大，反之亦然. 4.关于ΔΦ计算的两种情况 （1）回路与磁场垂直的面积S不变，磁感应强度发生变化，则ΔΦ=ΔBS，此时=S，此式中叫磁感应强度的变化率；若是恒定的，即磁场是均匀变化的，那么产生的感应电动势就是恒定的电动势. （2）磁感应强度B不变，回路与磁场垂直的面积发生变化，ΔΦ= BΔS，线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属于这 种况. ●法拉第电磁感应定律 1.关于法拉第 全析提示 在高中阶段中常常遇到这两种情况，要熟练掌握. 少年时代的法拉第家境贫寒，没钱上学，12岁就在订书铺里当学徒，由于书的诱发，逐渐增加了他探求科学的热情.七年的学徒生活过去了，法拉第学会了订书，更学到了初步的科学知识.他喜欢科学事业，但怎样才能从事科学研究呢？他大胆地给戴维写信，毛遂自荐，竟然收到了对方的回信，千里马终于遇上了伯乐.从此，法拉第便开始了他的科学研究生涯，并最终成为现代电磁学的奠基人. 1820年9月到1862年3月，法拉第多年从事的研究工作，都有详细的记录，他把这些记录遗赠给他工作了50年的皇家研究院，经后人整理出版，共3000多页，这就是著名的《法拉第日记》.他的一些重要发现，都可以在其中找到，此外，法拉第所发表的电磁学的论文，汇成3000多节组成的三卷本巨著《电学的实验研究》，这部著作中，汇集了他的精巧实验，形象描述和对物理学的深刻理解.麦克斯韦曾经赞扬法拉第说：“法拉第既告诉我们他的成功的实验，也告诉我们他的不成功的实验；既告诉我们他的粗糙的想法，也告诉我们那些成熟的想法.在归纳能力方面远不及他的读者，感到的共鸣甚至多于敬佩，并且会引起这样一种信念：如果自己