2.2 法拉第电磁感应定律 课件-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第二节 法拉第电磁感应定律 第二章 电磁感应 【温故知新】 1.什么叫电磁感应现象？ 利用＿＿产生电流的现象叫做电磁感应现象。 2.产生感应电流的条件是什么？ 回路要＿＿，回路的＿＿＿发生变化。 3.比较甲、乙两电路在本质上的异同？ 磁场 闭合 磁通量 甲 N S G 乙 产生电动势的那部分导体相当于电源 在电磁感应中产生的电动势称为＿＿＿＿＿。 感应电动势 一、影响感应电动势大小的因素 1.实验探究：如图所示，将螺线管用导线与 电表连接，依次用 1 根条形磁铁快速插入或拔出 螺线管、用 2 根条形磁铁分别快速和慢速插入或 拔出螺线管，将实验结果填入表中。 2.实验结论：感应电动势的大小与＿＿＿＿＿＿＿＿有关。 较小 较大 较大 较大 很大 较小 较大 很大 较小 磁通量变化快慢 二、法拉第电磁感应定律 1.内容：电路中感应电动势的大小，与穿过这一电路的磁通量的_______成正比； 2.表达式：E=＿＿＿=＿＿， E=＿＿＿。 【说明】①ΔΦ取绝对值，不涉及正负；②E为平均值，方向另行判断。 (1)当ΔΦ仅由B的变化引起时，则E＝＿＿＿＿＿； (2)当ΔΦ仅由S的变化引起时，则E＝＿＿＿＿＿； (3)当ΔΦ仅由B、S的变化同时引起时，则E＝＿＿＿＿＿＿＿＿。 3.单位：在国际单位制中，E的单位是＿＿＿， Φ的单位是＿＿＿。 变化率 (用国际单位时，k=1) (n为线圈匝数) 伏特V 韦伯Wb 三、导线切割磁感线时的感应电动势 如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有相距为L的两平行金属导轨ae和df。ad间串联一电流计，两导轨所在平面与磁感线垂直。导线bc放在导轨上，与两导轨垂直，此时电流计、金属导轨与导线构成一个闭合回路。设导线bc以速度v向右运动， 在Δt时间内，由原来的位置bc移到b'c’。 在这过程中，闭合回路的面积变化量为 穿过回路的磁通量的变化为 产生的感应电动势为 ΔS=LvΔt ΔΦ=BΔS =BLvΔt （v是相对于磁场的速度） 三、导线切割磁感线时的感应电动势 如果导线的运动方向与磁感线方向不垂直，把速度矢量进行分解， 产生感应电动势的有效速度为 产生的感应电动势的大小为 【说明】 ①当B∥v时， E=0，当B⊥v时， E=BLv； ②导线的长度L应为有效长度； ③速度v为平均值(瞬时值)， E就为平均值(瞬时值)。 平均电动势 Δt→0 瞬时电动势 v若为平均速度，E为平均电动势 感应电动势的表述与分类 v若为瞬时速度，E为瞬时电动势 (θ为v与B夹角) 表述 分类 感生电动势 动生电动势 【课堂小结】 【课堂练习】 1.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 【课堂练习】 2.(多选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则线圈( ) A. 在0时刻感应电动势最大 B.在D时刻感应电动势为零 C.在D时刻感应电动势最大 D.在0到D时间内平均感应电动势为0.4V ABD Φ/10-2Wb t/s A B D 0 1 2 0.1 【课堂练习】 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，则线圈中的感应电动势是＿＿V。 4.有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R＝0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在t1~ t2时间内金属环中产生的感应电动势 V，通过金属环的电流 A， 通过金属环的电荷量为____C。 1.6 0.01 0.01 0.1 【课堂练习】 5.半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中，以速度v向右匀速运动时，求半圆形导线产生的感应电动势E。 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × v Ｏ R E = B