2.2 法拉第电磁感应定律 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第2节 法拉第电磁感应定律 第二章 使用时间：2024/03/13 课前励志：（1min） 你甘心被一张试卷打败吗？ 到最后的最后了。。。 你有甘拜下风的勇气吗？ 毕竟，在座的各位谁不自诩是天子娇子。 教学 目标 （1）知道什么是感应电动势 （2）理解和掌握法拉第电磁感应定律的内容和表达式 （3）掌握导体切割磁感线产生的电动势公式E=Blvsinθ （4）知道动生电动势的产生以及洛伦磁力的关系，会判断动生电动势的方向并计算其大小 问题： （1）将强磁铁自由释放，如视频所示穿过线圈，电流表指针发生偏转，其原因是什么？电流表的示数代表什么？ （2）同样的匝数，同样的磁铁，以不同速度释放穿过线圈，有什么相同和不同？ 问题引入 结论：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流，插入的速度越大，产生的感应电流越大。 产生感应电流的本质 v N S G 乙 甲 产生电动势的线圈相当于电源 等效 a b 问题：哪段导体是电源？a、b哪端是正极 电源内部电流由负极流向正极 （1）如何判断电路中相当于电源部分导体正负极？ （2）电路不闭合，电路中有电流吗？ 有电源么？有电动势吗？ 思考：电磁感应的本质是什么？ 电磁感应本质：产生感应电动势 （楞次定律、右手定则）在电源内部，四指指向电源正极 总结 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。 注意： S N + G + + B增强时 a b M N V + - + - 判定电源的正极 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。 一、感应电动势 新课导入 讨论：感应电动势的大小是多少？ 它可能与哪些因素有关？ 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 在相同的时间内，磁感应强度变化大，感应电流大 实验：探究影响感应电动势大小的因素 结论：感应电流大小与磁感应强度成正比 新课导入 相同条件 不同条件 线圈匝数：200 下落高度：30cm 磁铁个数 1 2 指针刻度 15 30 2、感应电流大小与磁铁运动速度的关系 结论：感应电流大小与磁铁在线圈中运动时间成反比 在相同的时间内，速度变化大， 感应电流大 相同条件 不同条件 线圈匝数：200磁铁个数：2个 下落高度 10cm 20cm 指针刻度 20 40 3、感应电流大小与线圈匝数的关系 结论：感应电流大小与线圈匝数正比 实验可知：速度越大，感应电动势越大 匝数越多，感应电动势越大 磁场越强，感应电动势越大。 根据实验结论如何用公式表示感应电动势大小呢？ 在其他条件都相同的条件下， 匝数越多感应电流大 相同条件 不同条件 磁铁个数：2个下落高度：30cm 线圈匝数 100 200 指针刻度 15 30 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ΔΦ/Δ t 成正比。 2. 数学表达式 若有 n 匝线圈，则相当于有 n个电源串联，总电动势为 注意： 法拉第电磁感应定律 公式中Δφ取绝对值，不涉及正负。 ①B不变, S发生变化,ΔS＝S2-S1 ： ②S不变, B发生变化,ΔB＝B2-B1 ： 3. 用公式 求 E 的几种常见情况： ③如果B、S都变化呢？ 【典例1】　（多选）空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t＝0时磁感应强度的方向如图（a）所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示。则在t＝0到t＝t1的时间间隔内（　　） A.圆环所受安培力的方向始终不变 B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 C.圆环中的感应电流大小为 D.圆环中的感应电动势大小为 解析　根据楞次定律可知，在0～t0时间内，磁感应强度减小，感应电流的方向为顺时针，圆环所受安培力水平向左，在t0～t1时间内，磁感应强度反向增大，感应电流的方向为顺时针，圆环所受安培力水平向右，所以选项A错误，B正确；根据法拉第电磁感应定律得E＝＝πr2·＝，根据电阻定律可得R＝ρ，根据欧姆定律可得I＝＝，所以选项C正确，D错误。 答案　BC 三、导线切割磁感线时的感应电动势 通过以上实验，你认为哪些因素影响了导线切割磁感线时电动势的大小？ aʹ bʹ × × × × × × × × × × × × × × × ×