第二章 第二节 法拉第电磁感应定律-2020-2021学年高中物理同步备课学案（2019人教版选择性必修第二册）

第2节　法拉第电磁感应定律 知识点归纳 知识点一、法拉第电磁感应定律 1．感应电动势． (1)定义：当闭合回路中磁通量发生变化时，线路中产生感应电流，则必然有电动势，此电动势叫感应电动势． (2)产生条件：不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电动势． 2．感应电动势的大小——法拉第电磁感应定律． (1)定律内容：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，即E＝keq \f(ΔΦ,Δt).在国际单位制中，E的单位为 V，ΔΦ的单位为Wb，Δt的单位为 s，则k＝1，所以E＝eq \f(ΔΦ,Δt). (2)对定律的五点理解． ①感应电动势E的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率eq \f(ΔΦ,Δt)，而与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然的关系，与电路的电阻R无关；感应电流的大小与E回路总电阻R有关． ②磁通量的变化率eq \f(ΔΦ,Δt)，是Φ－t图象上的某点切线的斜率． ③若穿过线圈的磁通量发生变化，且线圈的匝数为n，则感应电动势表达式E＝neq \f(ΔΦ,Δt). ④磁通量发生变化的三种方式：一是磁感应强度B不变，垂直于磁场的回路面积发生变化：ΔS＝|S2－S1|，此时E＝nBeq \f(ΔS,Δt)；二是垂直于磁场的回路面积S不变，磁感应强度发生变化：ΔB＝|B2－B1|，此时E＝nSeq \f(ΔB,Δt)，其中eq \f(ΔB,Δt)叫磁感应强度的变化率，等于B－t图象某点切线的斜率；三是磁感应强度和线圈的面积均不变，而线圈绕过线圈平面内的某一轴转动，此时E＝neq \f(|Φ2－Φ1|,Δt). ⑤公式E＝neq \f(ΔΦ,Δt)中，若Δt取一段时间，则E为Δt这段时间内的平均值．当磁通量的变化率eq \f(ΔΦ,Δt)不是均匀变化的，平均电动势一般不等于初态与末态电动势的算术平均值．若Δt趋近于零，则E为瞬时值，故此式多用于求电动势的平均值． 知识点二、对比磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率eq \f(ΔΦ,Δt) 物理量 单位 物理意义 公式 磁通量Φ Wb 表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少 Φ＝BS⊥ 磁通量的变化量ΔΦ Wb 表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少 ΔΦ＝Φ2－Φ1 磁通量的变化率eq \f(ΔΦ,Δt) Wb/s