§ 2.2 法拉第电磁感应定律-《2021-2022学年高二物理同步备课精选课件（人教版2019选择性必修第二册)》

第二章 电磁感应 2.法拉第电磁感应定律　 1 问题1：产生感应电流的条件是什么？ （1）闭合电路 （2）磁通量变化 知识回顾 问题2：楞次定律的内容是什么? 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流磁通量的变化。 即 增反减同、来拒去留、增缩减扩。 问题：试从本质上比较甲、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。 甲 N S G 乙 产生电动势的那部分导体相当于电源 一、感应电动势 1.感应电动势：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。 2．感应电动势与感应电流的关系： ①有感应电流一定存在感应电动势； I V ②有感应电动势不一定存在感应电流。（要看电路是否闭合） 4 4 3.感应电动势的大小跟哪些因素有关？ （1）部分导体切割磁感线 一、感应电动势 （2）条形磁铁穿插螺线管 一、感应电动势 （3）通电螺线管穿插螺线管 一、感应电动势 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? 从条件上看 从结果上看 相同 不同 磁通量的变化率 一、感应电动势 二、法拉第电磁感应定律 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的变化率成正比。 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。物理量都取国际单位。 2.公式: n为线圈的匝数 表示磁通量变化的快慢   物理意义 与电磁感应关系 磁通量Ф 某一时刻穿过回路的磁感线的条数 无直接关系 磁通量变化△Ф 一段时间内穿过回路的磁通量的变化了多少 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 3、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 关于电磁感应，下述说法中正确的是( ) A、穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 B、穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零 C、穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大 D、穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 D 注意:感应电动势E与Φ、△Φ、 △Φ/△t的关系 例题1 ①B不变, S发生变化,ΔS＝S2-S1 ： ②S不变, B发生变化,ΔB＝B2-B1 ： 4.应用:用公式 求E的几种常见情况： ③如果B、S都变化呢？ 二、法拉第电磁感应定律 一个匝数n=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。 例题2 1、 V ⊥ B ， V⊥L ， L⊥B ——两两垂直 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × G a b v 三、导体切割磁感线运动时的电动势 导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，长为L的导体棒ab以速度v匀速切割磁感线，求:产生的感应电动势。 ΔS=LvΔt 产生的感应电动势为： ΔΦ=BΔS =BLvΔt V是相对于磁场的速度 平均值或瞬时值 L应为有效长度 分析： a b θ v B 找有效速度 （θ为v与B夹角） 2、V ∥ B ， V⊥L ， L⊥B v B 3、V 与B成 角 ，V⊥L ， L⊥B E=0 v∥ 三、导体切割磁感线运动时的电动势 θ v B 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 v θ为v与B夹角 三、导体切割磁感线时的感应电动势 匀强磁场 v 、B、L两两垂直 三、导体切割磁感线时的感应电动势 L v B 找有效长度。 4、V ⊥ B ， L⊥B，导体棒不是直线 三、导体切割磁感线运动时的电动势 求下面图示情况下，a、b、c三段导体两端的感应电动势各为多大？ E=BLv 三、导体切割磁感线运动时的电动势 如图，匀强磁场的磁感应强度为B，长为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与L成θ角，求金属棒ab产生的感应电动势。 a b θ v E=BLvsinθ 例题3 如下图所示，长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆OA两端的电势差。 ω A O A' 5、导体棒转动 三、导体切割磁感线运动时的电动势 1831年10月28日,法拉第在一次会议上展示的圆盘发电机。