(课件)第二章 2 法拉第电磁感应定律-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

2　法拉第电磁感应定律 第二章 电磁感应 观 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江选考 通过实验，理解法拉第电磁感应定律 物理观念：理解法拉第电磁感应定律的内涵 1．掌握法拉第电磁感应定律，能够运用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小 2．能够运用E＝Blv计算导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小 目录 CONTENTS 新教材•知本与思辨 新教材•拓展与应用 01 02 新教材•知本与思辨 01 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。 2．感应电动势：在电磁感应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相当于电源。在产生感应电动势的导体内部，电流从负极流向正极。 知识点一　法拉第电磁感应定律 知识点一　法拉第电磁感应定律 知识点一　法拉第电磁感应定律 知识点一　法拉第电磁感应定律 知识点一　法拉第电磁感应定律 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“”) (1)当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中既产生感应电动势，也产生感应电流。(　　) (2)当穿过不闭合电路的磁通量发生变化时，电动势也依然存在。(　　) (3)若线圈平面开始时与磁场方向垂直，当线圈转过180°后，磁通量的变化量ΔΦ＝0。(　　) 知识点一　法拉第电磁感应定律 √ √  2．思考题：感应电动势的大小E与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ有无关系？感应电动势的大小由什么决定？ 知识点一　法拉第电磁感应定律 1．公式E＝Blv的推导 如图所示，金属导轨放置于磁场中，导体棒以速度v向右匀速运动，整个闭合回路的平面与磁场方向垂直，导体棒接入电路的长度为l，磁感应强度为B。在Δt时间内，导体棒从MN运动到M′N′。 知识点二　导线切割磁感线时的感应电动势 知识点二　导线切割磁感线时的感应电动势 2．在国际单位制中，电动势E、磁感应强度B、导线长度l和速度v的单位分别是伏特(V)、特斯拉(T)、米(m)和米每秒(m/s)。 3．当速度与磁场不垂直时，导线切割磁感线产生的感应电动势公式E＝Blv sin θ的推导 知识点二　导线切割磁感线时的感应电动势 如图所示，导线速度v与磁感应强度B有一定的夹角θ，这时可以将速度v沿磁场方向和垂直于磁场方向正交分解，垂直于磁场方向的速度v⊥切割磁感线产生感应电动势，而沿磁场方向的速度v∥没有切割磁感线。因此，在这种情况下，导线运动过程中产生的感应电动势为E＝Blv⊥＝Blv sin θ。 知识点二　导线切割磁感线时的感应电动势 知识点二　导线切割磁感线时的感应电动势 4．公式E＝Blv sin θ中的l指切割磁感线的有效长度。若研究的导线不是直导线，需将导线的首尾相连，再投影到与速度垂直的方向上，这时的投影长度才是切割磁感线的有效长度。 知识点二　导线切割磁感线时的感应电动势 知识点二　导线切割磁感线时的感应电动势 5．导体转动切割磁感线产生的电动势 如图所示，长为l的导体棒MN绕M端在垂直于磁场方向的平面内以角速度ω做匀速圆周运动，磁感应强度为B。 知识点二　导线切割磁感线时的感应电动势 知识点二　导线切割磁感线时的感应电动势 知识点二　导线切割磁感线时的感应电动势 知识点二　导线切割磁感线时的感应电动势 知识点二　导线切割磁感线时的感应电动势  √ √ 2．思考题：在什么情况下用公式E＝Blv sin θ求出的是感应电动势的平均值？又在什么情况下用公式E＝Blv sin θ求出的是感应电动势的瞬时值？ 答案：v为平均速度时，求出的是感应电动势的平均值；v为瞬时速度时，求出的是感应电动势的瞬时值。 知识点二　导线切割磁感线时的感应电动势 新教材•拓展与应用 02 类型一　根据E＝Blv求电动势 例1 下列各图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是(　　) A．丙和丁 B．甲、乙、丁 C．甲、乙、丙、丁 D．只有乙 B 类型一　根据E＝Blv求电动势 解析：公式E＝Blv中，l指的是导体的有效切割长度，题图甲、乙、丁中的有效切割长度均为l，则电动势E＝Blv；而题图丙中的有效切割长度为0，则导体中产生的感应电动势为0。 活学活用 空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，在下列各图所示的几种情况中，导线中产生的感应电动势为BLv的是(　　) A．只有甲 B．乙和丁 C．甲、乙、丁 D．甲、乙、丙、丁 A 活学活用 例2 如图所示，半径为2R的圆形金属线圈与半径为R的圆形区域的圆心同为O，圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ，金属线圈与虚线之间存在垂直纸面向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度均随时间均匀增大，变化率均为k。某时刻匀强磁场Ⅰ的磁感应强度大小为B1，匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小为B2，B2>B1。该时刻穿过金属线圈的磁通量、金