2.2 法拉第电磁感应定律（教学课件）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第二册）

第2节 法拉第电磁感应定律 第二章 人教版 高中选择性必修第二册 感应电动势 01 法拉第电磁感应定律 02 巩固提升 04 导线切割磁感线时的感应电动势 03 CONTENTS 目录 新课导入 【问题1】电路中要有电流，就需要一个电源，电源有两个重要参数，一个是内电阻，另一个是什么？ 电动势 【问题2】电磁感应现象中，电路中产生了感应电流，感应电路中有没有电源？这个电源在哪里？ 有电源，产生电磁感应的部分就是电源。比如，动生现象中切割磁感线的导体，感生现象中变化磁场穿过的线圈。 【问题3】感应电源的电动势的方向是怎样的呢？ I v 楞次定律 右手定则 感应电动势 PART 01 感应电动势 01 1.定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势; 2.条件：只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势。 与电路是否闭合无关。 ①有感应电流一定存在感应电动势； ②有感应电动势不一定存在感应电流。 N S G 乙 甲 产生电动势的线圈相当于电源 电磁感应的实质 02 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.（产生感应电流只不过是一个现象，表示电路中输送着电能；而产生感应电动势才是电磁感应现象的本质，它表示电路已经具备随时输出电能的能力） 总结： 感应电动势的有无，完全取决于穿过闭合电路中的磁通量是否发生变化，与电路的通断，电路的组成是无关的。 感应电动势的大小又是怎样的呢？它可能与哪些因素有关？ 法拉第电磁感应定律 PART 02 探究影响感应电动势大小的因素 01 实验装置如图所示，线圈的两端与电压表相连。将强磁体从长玻璃管上端由静止下落，穿过线圈。分别使线圈距离上管20cm,30cm,40cm和50cm,记录电压表的示数以及发生的现象。分别改变线圈的匝数、磁体的强度，重复上面的实验，得出定性的结论。 探究影响感应电动势大小的因素 01 实验过程 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 线圈匝数：200 下落高度：30厘米 磁铁个数 指针指示值 1个     15  31？  感应电流大小与磁铁个数成正比 ？ 2个 探究影响感应电动势大小的因素 01 实验过程 2、感应电流大小与磁铁运动速度的关系 线圈匝数：200 磁铁个数：2个 下落高度 指针指示值 10厘米     18  36 ？ 感应电流大小与磁铁运动速度成正比 探究影响感应电动势大小的因素 01 实验过程 3、感应电流大小与线圈匝数的关系 磁铁个数：2个 下落高度：30厘米 线圈匝数 指针指示值 100     15  31 ？ 感应电流大小与线圈匝数成正比 ？ 200 法拉第电磁感应定律 02 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。 线圈有n匝 2.公式: 3.注意： （1）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）产生感应电动势的那部分导体相当于电源，感应电动势即该电源的电动势。 法拉第电磁感应定律 02 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？ ω 导线切割磁感线时的感应电动势 PART 3 01 思考与讨论 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。 回路在时间Δt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⊥B） （v⊥杆） a b × × × × × × × × × × × × × × × × G a b v 那要是B、L、v不垂直怎么计算呢？ 01 思考与讨论 θ v B v2 如果将与B的方向夹角为θ速度按右图中所示分解在与磁场垂直和与磁场平行方向上，他们各自的产生电动势是多少？ 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） 02 导线切割磁感线时的感应电动势 θ v B V1 V2 ④l应为有效长度 ③若v//B，则E=0 1.公式： ②若导体斜割： 注意： ①此公式只适用于双垂直切割 （v⊥B） （v⊥杆） θ为v与B夹角 2.方向： 若v//杆，则E=0 由等效电源的负极流向正极 02 导线切割磁感线时的感应电动