6.2 法拉第电磁感应定律（1）感生电动势 课件-2022-2023学年高二下学期物理沪科版（2020）选择性必修第二册

第二节 法拉第电磁感应定律（1） 感生电动势 第六章 电磁感应定律 选修系列 1 前文回顾 感应电流的产生条件 闭合回路 磁通量发生变化 楞次定律 感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 要产生感应电流，关键在“变化” 条件： 感应电流 方向： 大小： 楞次定律（上节课） 法拉第电磁感应定律（本节课） 前文回顾 速度 v 表示位置变化的快慢（即位置的变化率） x - t 图像的斜率表示速度 加速度 a 表示速度变化的快慢（即速度的变化率） v - t 图像的斜率表示加速度 x t v t 变化量和变化率 一、感应电动势 产生电动势的那部分导体相当于电源 N S E 有感应电流 电动势 这种由于磁通量的变化而引起的电动势叫做感应电动势 若断开电池，电动势会消失吗？ 依旧存在 则只有感应电动势，没有感应电流 Φ变化 产生E 产生I 一、感应电动势 N S E 电路闭合时有感应电动势，感应电流。 电路断开时有感应电动势，但无感应电流。 产生感应电动势为电磁感应现象的本质。 表象 本质 磁通量变化为电磁感应的根本原因。 感应电动势的大小与哪些因素有关呢？ 一、感应电动势 实验现象 条形磁体插入（或抽出）感应线圈所用时间越短，磁通量变化得越快，灵敏电流计指针偏转角度越大，表示感应电流越大，即感应线圈中产生的感应电动势越大。反之，感应电动势越小。 猜想 感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关 二、法拉第电磁感应定律 实验器材 智能电源 法拉第电磁感应实验器 可以输出各种形式和频率的电流 不同的电流产生 不同的 B 原 测量 B 原 产生 B 感 内置电压传感器测量 感应电动势 E 二、法拉第电磁感应定律 实验结论：当线圈回路包围的面积保持不变，仅磁感应强度发生变化时，线圈中产生的感应电动势 E 与 成正比，即 斜率不变且为正 斜率为零 斜率不变且为负 二、法拉第电磁感应定律 实验又发现： 可以看出，感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关。磁通量变化的快慢可以用磁通量的变化量与所用时间的比表示，也称为磁通量的变化率；即感应电动势的大小跟磁通量的变化率有关。精确的实验表明：回路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比，这就是法拉第电磁感应定律 在匀强磁场中，当线圈回路包围的面积发生变化时也会产生感应电动势 二、法拉第电磁感应定律 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。 内容: 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。 （3）每一匝线圈都会产生感应电动势，相互串联，感应电动势相加。 公式: 单位为伏、韦伯、秒及国际单位时 k=1 二、法拉第电磁感应定律 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。 内容: 加强理解: 这样产生的感应电动势，为了方便我们学习，我们记为“感生电动势” 若线圈面积S不变，还可以表达为: 若磁感应强度B不变，还可以表达为： 示例1 穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒钟均匀地增加2 Wb，则（ ） （ A ）线圈中的感应电动势每秒钟增加2 V （ B ）线圈中的感应电动势每秒钟减少2 V （ C ）线圈中的感应电动势始终是2 V （ D ）线圈中不产生感应电动势 C 变式1 (1)在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电流。 (　　) (2)磁通量越大，磁通量的变化量也越大。 (　　) (3)穿过某电路的磁通量变化量越大，产生的感应电动势就越大。 (　　) (4)穿过线圈的磁通量的变化率越大，所产生的感应电动势就越大。 (　　) (5)穿过线圈的磁通量等于零，所产生的感应电动势就一定为零。 (　　) ×　 ×　 ×　 √　 ×　 示例2 边长为 0.1 m 的 200 匝正方形线圈处在匀强磁场中，匀强磁场垂直穿过正方形线圈。磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如图 （a）所示，在图 （b）、（c）中分别画出磁通量 Φ 和感应电动势 E 随时间 t 的变化规律。　　　　　　　　　　　　　　 课堂小结 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。 法拉第电磁感应定律 磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系 作业布置 作业11 Lavf58.29.100 $