一、实验设计方案：

可供选择的实验器材有：相同的电流表两个，矩形线圈三个（其中两个100匝，一个400匝），蹄形磁铁三个（其中相同规格的两个），木条一根（长约50cm）。

如图3-2-2所示，先将矩形线圈分别与电流表组成两个闭合电路，再将矩形线圈固定在一根木条上，两者相隔一定的距离，移动木条，使两个矩形线圈的底边在磁场中做切割磁感线的运动。

用B表示磁感应强度，用v表示导体运动的速度，用L表示导体在磁场中的有效长度，用E表示感应电动势。

二、进行实验与记录：

实验：如图3-2-3所示——导体切割磁力线产生感应电动势的实验示意。

注意：实验前教师要仔细准备实验装置，防止图3-2-1的木条打滑，导线框面要与木条垂直，以保证速度v与磁场B是垂直的。

图3-2-3 导体切割磁感线示意图

实验一：保持B、v不变，探究E和L的关系。

将两个匝数不同的线圈固定在木条上，移动木条，使两个线圈的底边在相同规格的蹄形磁铁的磁场中做切割磁感线运动，观察两个电流表指针的偏转情况。将结果填入教材中表3-2-1内。

分析：矩形线圈的匝数越多——电流计指针偏转角度越大——感应电流越大——表明感应电动势越大．

小结：感应电动势的大小跟矩形线圈的匝数多少（即导体的有效长度）有关。

实验二：保持L、v不变，探究E与B的关系。

将两个相同匝数的线圈固定在木条上，换用两个不同规格的蹄形磁铁，重复实验一的操作过程，将结果填入教材中表3-2-1内。

分析：磁感应强度越强——电流计指针偏转角度越大——感应电流越大——表明感应电动势越大．

小结：感应电动势的大小跟磁感应强度的强弱有关。

实验三：保持B、L不变，探究E与v的关系。

将一矩形线圈和电流表组成闭合电路，让矩形线圈的底边在磁场中做切割磁感线运动，改变线圈运动的速度，观察电流表指针的偏转情况，将结果填入教材中表3-2-1内。

分析：磁铁相对于线圈运动得越快——电流计指针偏转角度越大——感应电流越大——表明感应电动势越大．

 磁铁相对于线圈运动得越快，即穿过线圈的磁能通量变化越快——表明：感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关．

小结：感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变快慢有关系。

  表3-2-1   数据记录表

5.分析与论证：

既然感应电动势的大小与L、v和B都有关系，根据实验得到的数据，我们可以得到的结论是：在匀强磁场中，导体做切割磁感线运动时产生的感应电动势，跟磁感应强度B、导体的有效长度L及导体的运动速度v成正比。当磁感应强度的方向、导体和导体的运动方向三者两两互相垂直时，用公式表示为E=BLv.

式中E、B、L、v的单位分别式伏特（V）、特斯拉（T）、米（m）、米每秒（m/s）。

E=BLv这个公式是从导体垂直切割磁感线的特例中得到的，那么，任意闭合回路中产生的感应电动势又将如何确定呢？

如图3-2-4所示，设磁感应强度为B，线框宽度为L，可动部分ab以速度v向右运动，在△t时间内由原来的位置移到a1b1.

这个过程闭合线框的面积变化量△S=（a1——a）×L

穿过闭合线框的磁通量的变化量△Φ＝B×（a1——a）L

由上述两式和公式E=BLv可得感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化的关系是E=△Φ/△t

精确的实验表明，任意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。这就是电磁感应定律。

图3-2-4  导体切割磁感线示意图