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

法拉第电磁感应定律 信宜二中 问题1：产生感应电流的条件是什么？ （1）闭合电路 （2）磁通量变化 问题2：楞次定律的内容是什么? 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流磁通量的变化. 即增反减同、来拒去留、增缩减扩. 知识回顾 问题4：试从本质上比较甲、乙两电路的异同 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 问题3、电路中产生持续电流的条件是么？ 电路闭合，有电源。 甲 N S G 乙 甲乙两图，开关断开，电路中有电流吗？ 没有 甲乙两图，如果电路不是闭合的，电路中就没有电流，电源的电动势是否还存在呢？ 存在 乙图电路没有闭合，这时虽然没有感应电流，但电动势依然存在。 这两种情况下，如果电路不闭合会怎样呢？ 由此可见，在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势，但产生感应电流还需要电路闭合，因此研究感应电动势更有意义。 N M 1、 感应电动势(E) 螺线管为电源 等效电路 定义： 说明 ①电路闭合时 ②电路断开时 （1）产生感应电动势的那部分导体相当于电源 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势; N S G 有感应电动势，有感应电流。 有感应电动势，但无感应电流。 （3）电磁感应现象的实质： 产生了感应电动势 V （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。 I 第 5 页 知识讲解 问题4：感应电动势(感应电流）的大小与哪些因素有关？ 磁通量 磁铁 磁通量变化量 磁通量变化的快慢 1、磁通量： 2、磁通量的变化量： 3.磁通量变化快慢 思考几个物理量： 猜想：感应电动势的大小和哪些因素有关呢？ 结论：感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关，和线圈的匝数也有关系。 问题1：磁通量大,磁通量变化一定大吗? 问题2：磁通量变化大,磁通量的变化一定快吗? 磁通量变化快慢可以用变化率表示，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，磁通量的变化率也不一定大。 思考：如何描述磁通量变化的快慢？ 二、磁通量的变化率 1、磁通量： 2、磁通量的变化量： 3、磁通量的变化率： 类似于： 三、法拉第电磁感应定律 1、表述：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。 （在国际单位制中，比例常数K =1） 2、表达式： （适用于单匝线圈） （适用于n匝线圈） 3、注意：因 描述的是 内磁通量变化的平均快慢，故 计算出的是 内E 感 的平均值。 a b × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × G a b v 回路在时间t内增大的面积为： ΔS=LvΔt 产生的感应电动势为： 穿过回路的磁通量的变化为： ΔΦ=BΔS =BLvΔt （V是相对于磁场的速度） 如图所示闭合线框一部分导体ab长l,处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势 三 导体切割磁感线时的感应电动势 导体切割磁感线时的感应电动势 适用条件：（1）匀强磁场中 （2）导线L、B、v两两垂直时 （θ为v与B夹角） θ v B V1 V2 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) θ为v与B夹角 1、表达式： 2．对公式E＝Blvsinθ的理解 (1)如果是n匝线框的一边在磁场中切割磁感线，则有E＝nBlvsinθ (2)该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，求导体切割磁感线时的感应电动势更简捷。速度v为瞬时值,E就为瞬时电动势;速度v为平均值,E就为平均电动势. (3)当B、l、v三个量方向相互垂直时，E＝Blv；当有任意两个量的方向平行时，E＝0。 (4)式中的l应理解为导体切割磁感线时的有效长度。 如图所示，导体切割磁感线的情况应取与B和v垂直的等效直线长度，即ab的长度。 (5)该式适用于导体平动时，即导体上各点的速度相等时。 【例题】如图所示的情况中，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 【解析】公式E＝Blv中的l应指导体的有效切割长度，甲、乙、丁中的有效切割长度均为l，电动势E＝Blv；而丙的有效切割长度为0，电动势为0，故选项B正确. 感谢! EV录屏3.8.4软件录制 Lav