2.1楞次定律—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第二册同步课件

2.2 法拉第电磁感应定律 问题1：据前面所学，电路中存在持续电流的条件是什么？ 问题2：什么叫电磁感应现象？产生感应电流的条件是什么？ （1）闭合电路； （2）有电源 产生感应电流的条件是： （1）闭合电路；（2）磁通量变化。 利用磁场产生电流的现象 相同点：两电路都是闭合的，有电流 不同点：甲中有电池（电源） 乙中有螺线管 （相当于电源） 而产生电动势的那部分导体就相当于电源。 试从本质上比较甲、乙两电路的异同 乙 甲 一、感应电动势 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化 ——闭合回路中有感应电动势 闭合电路中就有感应电流产生 影响感应电动势大小的因素 将相同的磁铁以不同的速度从同一位置插入线圈中，观察并比较电流计指针的偏转情况。 用两个磁性强弱不同的条形磁铁分别从同一位置以相同的速度插入线圈中，观察并比较电流计指针的偏转情况。 当穿过线圈的磁通量变化量与时间之比越大， 或者说磁通量的变化率越大时， 线圈中产生的感应电动势就越大 1、在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。 产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。 一、感应电动势 表示磁通量的变化快慢 2、磁通量的变化率 1、内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率△Φ/ △t成正比． 二、电磁感应定律 2、数学表达式 （注意单位） 若有n匝线圈，则相当于有n个电源串联，总电动势为： 注意：公式中Δφ应取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。 E 问题：磁通量大，磁通量变化一定大吗？ 磁通量变化大，磁通量的变化率一定大吗？ （可以类比速度、速度的变化和加速度。） 磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化不同。磁通量为零，磁通量的变化率不一定为零;磁通量的变化大，磁通量的变化率也不一定大。 对公式 的理解 = nB ΔS Δt = ns ΔB Δt 该公式只能求平均感应电动势 1、有一个50匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s，求感应电动势。 2、一个100匝的线圈，在0. 5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。 3、一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置，在0. 5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。 25V 16V 1.6V 三、导线切割磁感线时的感应电动势 如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势 回路在时间t内增大的面积为： ΔS=LvΔt 产生的感应电动势为： 穿过回路的磁通量的变化为： ΔΦ=BΔS =BLvΔt （V是相对于磁场的速度） a b G a b v × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 若导体斜切磁感线 （θ为v与B夹角） （若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角） 说明： 1、导线的长度L应为有效长度 2、导线运动方向和磁感线平行时，E=0 3、速度V为平均值（瞬时值），E就为平均值（瞬时值） v B θ V1 =Vsinθ V2 =Vcosθ 4：如图，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和 P之间接有阻值为R＝ 3.0Ω的定值电阻，导体棒ab长＝0.5m，其电阻为r ＝1.0Ω ，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，B＝0.4T。现使ab以v＝10m／s的速度向右做匀速运动。 (1)求感应电动势E （2）求a b中的电流I (3)求a b两点间的电压U （2）I = 0.5A （1）E=2V （3）U=1.5V R B r P M N a Q b v 1、电动机线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势是加强了电源产生的电流，还是削弱了电源的电流？是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？ 电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流，这个电动势称为反电动势。反电动势的作用是阻碍线圈的转动。这样，线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为其它形式的能。 2、如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？这时应采取什么措施？ 电动机停止转动，这时就没有了反电动势，线圈电阻一般都很小，线圈中电流会很大，电动机可能会烧毁。这时，应立即切断电源，进行检查。 四、反电动势 导体棒切割磁感线的感应电流方向的判断 右手安培定则（直导线切割） 方法：伸出右手，磁场垂直穿过手心，拇指代表导体棒运动的方向，四指代表