第二章 第二节 法拉第电磁感应定律-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修2同步课堂高效讲义配套课件（人教版）

物理 选择性必修第二册（人教） 第二章 第二节 法拉第电磁感应定律 预习新知，落实必备知识 导学第一步 电磁感应 电源 断开 磁通量 变化率 Blv Blvsinθ √ √ × × × 课堂探究，培优关键能力 导学第二步 课下培优巩固练（七） 课标要求 核心素养 通过实验，理解法拉第 电磁感应定律。 1.物理观念：了解感应电动势的概念，知道电路中 电流的作用。 2．科学思维： (1)能正确理解法拉第电磁感应定律的意义，并会 运用它进行有关计算。 (2)能推导公式E＝Blv，并理解E＝Blv和E＝n eq \f(ΔΦ,Δt) 的区别与联系。 3．科学态度与责任：能够运用电磁感应规律解决 生产、生活中的实际问题。 一、电磁感应定律 1．感应电动势 (1)在 现象中产生的电动势叫作感应电动势，产生感应电动势的那部分导体就相当于 。 (2)在电磁感应现象中，若闭合导体回路中有感应电流，电路就一定有感应电动势；如果电路 ，这时虽然没有感应电流，但感应电动势依然存在。 2．磁通量的变化率 磁通量的变化率表示 变化的快慢，用 表示，其中ΔΦ表示磁通量的变化量，Δt表示发生磁通量变化所用的时间。 eq \f(ΔΦ,Δt) 伏特 3．法拉第电磁感应定律 (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 成正比。 (2)公式：E＝ 。 若闭合电路是一个匝数为n的线圈，则E＝ 。 (3)在国际单位制中，磁通量的单位是 ，感应电动势的单位是 。 eq \f(ΔΦ,Δt) n eq \f(ΔΦ,Δt) 韦伯 二、导线切割磁感线时的感应电动势 1．导线垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直时，如图甲所示，E＝ 。 2．导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图乙所示，E＝ 。 【概念辨析·试身手】 (1)线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大。( ) (2)感应电动势的方向可用右手定则或楞次定律判断。( ) (3)穿过闭合回路的磁通量最大时，其感应电动势一定最大。( ) (4)导体棒在磁场中运动速度越大，产生的感应电动势一定越大。( ) (5)穿过某闭合线圈的磁通量的变化量越大，产生的感应电动势就越大。( ) 要点一 | 法拉第电磁感应定律的理解及应用 【要点培优】 1．公式E＝n eq \f(ΔΦ,Δt) 的理解 (1)感应电动势E的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率 eq \f(ΔΦ,Δt) ，而与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然的关系，也与电路的电阻R无关；感应电流的大小与感应电动势E和回路总电阻R有关。 (2)磁通量的变化率 eq \f(ΔΦ,Δt) ，是Φ ­t图像上某点切线的斜率，可反映单匝线圈感应电动势的大小和方向。 (3)E＝n eq \f(ΔΦ,Δt) 只表示感应电动势的大小，不涉及其正负，计算时ΔΦ应取绝对值。感应电流的方向可以用楞次定律去判定。 (4)磁通量发生变化有三种方式 ①B不变，S变化，则 eq \f(ΔΦ,Δt) ＝B· eq \f(ΔS,Δt) ； ②B改变，S不变，则 eq \f(ΔΦ,Δt) ＝ eq \f(ΔB,Δt) ·S； ③B、S都变化，则 eq \f(ΔΦ,Δt) ＝ eq \f(|Φ1－Φ2|,Δt) 。 2．电荷量的计算 由E＝n eq \f(ΔΦ,Δt) 可求得平均感应电动势，通过闭合电路的欧姆定律可求得电路中的平均电流I＝ eq \f(E,R＋r) ＝ eq \f(nΔΦ,Δt·（R＋r）) ，通过电路中导体横截面的电荷量Q＝IΔt＝n eq \f(ΔΦ,R＋r) 。 3．注意：对于磁通量的变化量和磁通量的变化率来说，穿过一匝线圈和穿过n匝线圈是一样的，而感应电动势则不一样，感应电动势与匝数成正比。 [思考·探究] 如图所示的是探究电磁感应的装置。 探究：将条形磁铁快速插入和缓慢插入时现象有什么不同？ 提示：快速插入时，电流表指针偏转角度较大，感应电流较大。 【应用培优】 [例1] 如图甲所示，轻质细线吊着一质量m＝3.1 kg，半径R＝0.5 m，匝数n＝100匝的圆形线圈，其总电阻r＝3.14 Ω，在圆形线圈的圆心位置以下区域分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示。重力加速度g取10 m/s2，π取3.14。求： (1)0～4 s内P、Q哪一点电势高； (2)0～4 s内通过线圈的电流； (3)第5 s末细线对圆形线圈的拉力大小。 解析：(1)0～4 s内磁通量向外增加，由楞次定律和安培定则可知P点电势高。 (2)0～4 s内由法拉第电磁感应定