2.2法拉第电磁感应定律-2021-2022学年高二物理精品课件（2019人教版选择性必修第二册）

第二章 电 磁 感 应 2.2法拉第电磁感应定律 穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。感应电流的大小跟哪些因素有关呢？ 情景引入 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 穿过线圈的磁通量变化越快感应电流越大 温故知新 导体切割磁感线的速度越大 电流计指针偏转角度越大 感应电流越大 穿过线圈的磁通量变化越快感应电流越大 温故知新 探究：穿过线圈的磁通量变化快慢与感应电流大小的关系 玻璃管 实验装置 强磁铁 线圈 电流计 主要实验步骤 1、感应电流大小与相同时间内磁感应强度变化大小的关系 2、感应电流大小与磁铁运动速度的关系 3、感应电流大小与线圈匝数的关系 演 示 实验过程 磁铁个数 指针指示值 1个     1、感应电流大小与相同时间内磁感应强度变化大小的关系 15  31？  感应电流大小与磁铁个数成正比 ？ 2个 线圈匝数：200 下落高度：30厘米 演 示 实验过程 下落高度 指针指示值 10厘米     2、感应电流大小与磁铁运动速度的关系 18  36 ？ 感应电流大小与磁铁运动速度成正比 ？ 40厘米 线圈匝数：200 磁铁个数：2个 演 示 实验过程 线圈匝数 指针指示值 100     3、感应电流大小与线圈匝数的关系 15  31 ？ 感应电流大小与线圈匝数成正比 ？ 200 磁铁个数：2个 下落高度：30厘米 德国物理学家纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，于1845年和1846年先后指出电磁感应的规律。 演 示 一、电磁感应定律 N S G 产生电动势的那部分导体相当于电源 I 电源 I 电动势 感应 如果电路不闭合虽然没有感应电流，但电动势依然存在。 所以产生感应电动势为电磁感应现象的本质。 1、感应电动势 一、电磁感应定律 2、法拉第电磁感应定律 （一匝线圈） （n匝线圈） 当电动势单位为V,磁通量单位为Wb，时间单位为s时，K的取值为1。 （2）公式： （1）内容：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。 【例题1】如图甲所示的螺线管,匝数n=1500匝,横截面积S=20 cm2,方向向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化。则： (1)2 s内穿过线圈的磁通量的变化量是多少? (2)磁通量的变化率多大? (3)线圈中感应电动势大小为多少? 解析： (1)磁通量的变化量是由磁感应强度的变化引起的,则 Φ1=B1S Φ2=B2S ΔΦ=Φ2-Φ1, 所以ΔΦ=ΔBS=(6-2)×20×10-4 Wb=8×10-3 Wb (2)磁通量的变化率为 Wb/s=4×10-3 Wb/s (3)根据法拉第电磁感应定律得感应电动势的大小 E=n =1 500×4×10-3V=6.0 V 典例解析 二、导线切割磁感线时的感应电动势 感应电动势： ΔΦ=B·ΔS Δt v· l ΔS=lv·Δt ΔΦ=B·lv·Δt E=BLv ①B是匀强磁场 ②B、L、v相互垂直 成立条件： 那要是B、L、v不垂直怎么计算呢？ 二、导线切割磁感线时的感应电动势 θ v B v2 v1 1.导体斜切磁感线 把速度v分解为两个分量： ①垂直于磁感线的分量：v1=vsinθ ②平行于磁感线的分量：v2=vcosθ 只有垂直于磁感线的分量切割磁感线，于是产生感应电动势： E=BLv1=Blvsinθ θ=0时 平行：E＝0 θ=90时 垂直：E=BLv （无切割） 二、导线切割磁感线时的感应电动势 2.l为切割磁感线的有效长度 E=Blvsinθ v θ vsinθ vcosθ l 感应电动势： E=Bvlsinθ l：导线垂直于运动方向上的投影。 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × v L × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × v 二、导线切割磁感线时的感应电动势 2.l为切割磁感线的有效长度 E=Blvsinθ v θ vsi