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

by甘腾胜@20230328 新粤教版(2019)高中物理选择性必修第二册 第二章 2.2 法拉第电磁感应定律 既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。 甲 N S G 乙 产生电动势的那部分导体相当于电源 温故知新 4、试从本质上比较甲、乙两电路的异同 感应电动势 1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势（E）。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 2、产生条件：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。 3、方向判断：在内电路中，由电源的负极指向正极，跟内电路的电流方向一致。 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。 影响感应电动势大小的因素 实验探究 【思考】电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？ 总电阻一定时，E越大，I越大，指针偏转越大。 由 知： 影响感应电动势大小的因素 控制变量法 1、考察ΔΦ对E的影响 1根条形磁铁 2根条形磁铁 2、考察Δt对E的影响 快速 慢速 小 小 小 大 大 大 相同 小 小 影响感应电动势大小的因素 实验现象 1、当时间Δt相同时，磁通量变化ΔΦ越大，感应电流就越大，表明感应电动势越大。 2、当磁通量变化ΔΦ相同时，所用时间Δt越短，感应电流就越大，表明感应电动势越大。 【结论】感应电动势的大小跟磁通量变化ΔΦ和所用时间Δt都有关。 法拉第电磁感应定律 德国物理学家纽曼在对理论和实验资料进行严格分析后，于1845年指出了感应电动势的定量规律：电路中感应电动势的大小，与穿过这一电路的磁通量变化率成正比。由于之前法拉第做了大量开创性的研究工作，人们将这一规律称为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变化率成正比。 2、数学表达式： n为线圈匝数 注意：公式中ΔΦ应取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。 法拉第电磁感应定律 【思考】 （1）磁通量大，磁通量变化一定大吗? （2）磁通量变化大，磁通量的变化率一定大吗? 磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化无直接关系：磁通量大，磁通量的变化率不一定大；磁通量的变化大，磁通量的变化率不一定大。 (可以类比速度、速度的变化和加速度) 法拉第电磁感应定律 【练3】(多)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则 A、线圈中0时刻感应电动势最大 B、线圈中D时刻感应电动势为零 C、线圈中D时刻感应电动势最大 D、线圈中0到D时间内平均感应电动势为0.4V ABD 探究二　对E＝Blvsin θ的理解 1.对E＝Blv的理解. （1）当l垂直B、l垂直v，而v与B成θ角时，导体切割磁感线产生的感应电动势大小为E＝Blvsin θ. （2）若导线是曲折的，或l与v不垂直时，则l应为导线的有效切割长度. 法拉第电磁感应定律 3、应用：用公式求E的二种常见情况： （1）磁感应强度B不变，垂直于磁场的回路面积S发生变化，ΔS＝S2-S1，此时： （动生电动势） （2）垂直于磁场的回路面积S不变，磁感应强度B发生变化，ΔB＝B2-B1，此时： （感生电动势） 回路在时间t内增大的面积为： 产生的感应电动势为： 穿过回路的磁通量的变化为： （v是相对于磁场的速度） 导体切割磁感线时的感应电动势 如图所示闭合线框一部分导体bc长L，处于匀强磁场中，磁感应强度是B，bc以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势。 导体切割磁感线时的感应电动势 若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线) 【注意】 1、导线运动方向和磁感线平行时, E=0。 2、导线的长度L应为有效长度(如果不是直导线，则L为导体首尾相连的线段在垂直于速度方向上的投影)。 （θ为v与B夹角） 两条公式的区别与联系 公式①与公式②的区别与联系是什么？ 1、区别： (1)①求出的是平均感应电动势, E和某段时间对应； ②求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻或某个 位置对应。 (2)①求出的是整个回路的感应电动势； ②求出的是某部分导体的电动势。 2、联系：公式①和公式②是统一的。 (1)公式①中的时间趋近于0时，则E为瞬时感应电动势。 (2)公式②中v若代表平均速度，则E为平均感应电动势。 Lavf58.29.100 甲图：L＝Labsin α. 乙图：沿v1方向运动时，L＝M (—)N (—)；沿v2方向运动时，L＝0. 丙图：沿v1方向运动时，L＝R；沿v2方向运动时，L＝