1.4法拉第电磁感应定律（备课堂）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（粤教版选修3-2）

粤教版 高中物理选修3-2 第一章 N S G 乙 比较甲、乙两电路的异同 既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。 产生电动势的那部分导体相当于电源 甲 N S G 乙 1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势（E）. 一、感应电动势 磁通量变化是电磁感应的根本原因; 产生感应电动势是电磁感应现象的本质. 影响感应电动势的因素 所用条形磁铁的数目 磁铁插入或 拔出的方式 螺线管中的磁通量变化所用的时间△Φ 电流表指针的偏转情况 感应电动势E的大小 1根 快速 2根 快速 影响感应电动势的因素 所用条形磁铁的数目 磁铁插入或 拔出的方式 螺线管中的磁通量变化所用的时间△t 电流表指针的偏转情况 感应电动势E的大小 2根 快速 2根 慢速 Φ变化的快慢不同 Φ都发生了变化 都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等 磁通量变化越快，感应电动势越大。 磁通量的变化快慢 越大? 在实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置，快插入和慢插入有什么相同和不同? 磁通量的变化率 从条件上看 从结果上看 相同 不同 二、法拉第电磁感应定律 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。 1.内容: 注意：公式中Δφ取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。 2.公式: n为线圈的匝数 问题1：磁通量大,磁通量变化一定大吗? 问题2：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、磁通量的变化无直接关系:磁通量大(小,零)，磁通量的变化率不一定大(小,零);磁通量的变化大(小)，磁通量的变化率不一定大(小). 思考与讨论 3、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义   物理意义 与电磁感应关系 磁通量Ф 穿过回路的磁感线的条数多少 无直接关系 磁通量变化△Ф 穿过回路的磁通量变化了多少 产生感应电动势的条件 磁通量变化率 ΔΦ/Δt 穿过回路的磁通量变化的快慢   决定感应电动势的大小 1.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化,ΔS＝S2-S1,此时： 2.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发生变化,ΔB＝B2-B1,此时： 4、应用:用公式 求E的二种常见情况： 需要说明的是，向线圈中插入磁体的过程中，磁通量的增 加不会是完全均匀的，可能有时快些，有时慢些，因此我们这 里算出的磁通量变化率实际上是平均变化率，感应电动势也是 平均值 例：如图所示，L是由绝缘导线绕制的螺 线管，匝数为100,由于截面积不大，可以认为穿过各匝线圈的磁通量是相同的.设在0.5s内把磁体的一极插入螺线管，这段时间内穿过每匝线圈的磁通量由 0增加到 Wb,这时螺线管产生的感应电动势有多大? 解：磁通量由0增加到 Wb共用0.5,所以 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为 △t=0.5s 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） 三、感应电动势的另一种表述 如图所示闭合线框一部分导体ab长l,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 a b G a b v × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × V1 V2 若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线) 注意： 2、导线的长度L应为有效长度 1、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) L θ为v与B夹角 三、感应电动势的另一种表述 v B θ v 匀强磁场 v 、B、L两两垂直 三、感应电动势的另一种表述 (1) ①求出的是平均感应电动势, E和某段时间或某个过程对应； ②求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻或某个位置对应. (2)①求出的是整个回路的感应电动势；②求出的是某部分导体的电动势。回路中感应电动势为零时，回路中某段导体的感应电动势不一定为零。 1、区别： 问题：公式 ① 与公式 ② 的区别和联系？ v a b c d L (1)公式①中的时间趋近于0时，则E为瞬时感应电动势 (2)公式②中v若代表平均速度，则E为平均感应电动势。 2、联系： 公式①和公式②是统一的. 问题：公式 ① 与公式 ② 的区别和联系？ 一个100匝