2.2 法拉第电磁感应定律（一）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

第二章 电磁感应 人教版（2019）选修 第二册 2.2 法拉第电磁感应定律 Page  1 温故知新 问题1：什么样的装置可称为电源？ 把其他形式能量转化为电路中的电能并为外电路提供持续的电压的装置。 问题2：电源的重要参数的电动势E，如何去计算大小？判断方向？ E 大小 方向 电源内部电流的方向：由电源的负极指向正极 问题3：断开开关，灯泡熄灭，电流消失，电动势消失吗？ 电源存在，则电动势依然存在 Page  1 一、感应电动势 甲 乙 丙 问题4：如图，类比甲，乙、丙电路中，哪部分是电源？ 既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电源，就有电动势。在电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势 如图乙、丙，产生感应电动势的那部分导体相当于电源 问题6：对于电路乙、丙，断路时，正常操作磁铁和导体棒，电路中有感应电流吗？ 有感应电动势？ B 电源 电源 问题5：对于电路乙、丙，请你判断电源的正、负极？ I I _ + _ + Page  1 一、感应电动势 小结1 穿过回路的磁通量发生变化 产生 感应电动势 闭合回路 感应电流 电磁感应现象 条件 本质 结果 方向 楞次定律 判断方向 Page  1 Φ变 化 E I 问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？ 二、感应电动势大小 产生 产生 Page  1 由I=E/(R+r)：总电阻一定时,E 感 越大,I 感 越大,指针偏转角度越大 问题2：电流表指针偏转角度跟感应电动势的大小有什么关系？ 二、感应电动势大小 Page  1 问题3:在实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置，快速插入和缓慢插入在磁通量变化、产生感应电流方面有什么相同和不同? 二、感应电动势大小 Page  1 Φ变化所用时间不同 Φ都发生了变化，且变化量相同 都产生了E(I) Φ变化用时短：产生的E(I)大 Φ变化用时长：产生的E(I)小 结论：磁通量变化越快，感应电动势越大。 引入：磁通量的变化快慢 从条件上看 从结果上看 相同 不同 磁通量的变化率 二、感应电动势大小 问题3:在实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置，快速插入和缓慢插入在磁通量变化、产生感应电流方面有什么相同和不同? Page  1 二、感应电动势大小 “磁通量变化越快，即 越大，感应电动势越大“，结论的验证 Page  1 从上面的实验我们可以发现， 越大，E感越大，即感应电动势的大小与磁通量的变化率正相关。 德国物理学家韦伯、纽曼在对理论和实验资料进行严格分析后，于1845年和1846年先后指出：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比，即 。为了纪念法拉第在电磁感应现象研究中的卓越贡献，将之命名为 法拉第电磁感应定律。 　　　　　　　　　　　 在国际单位制中，电动势单位是伏（V），磁通量单位是韦伯（Wb），时间单位是秒（s），可以证明式中比例系数k=1，（同学们可以课下自己证明），则上式可写成 设电源是一个N匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，这时N个单匝线圈串联而成，每个单匝线圈相当于一个电源，相当于N个电源串联，因此感应电动势变为 　　　 二、感应电动势大小 Page  1 法拉第电磁感应定律 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。 1.内容: 注意：（1）公式中ΔΦ取绝对值，不涉及正负，感应电动势的方向另行判断。 （2）该公式对应一段时间，因此其求的是平均电动势 当Δt趋近于0时，平均电动势趋近瞬时电动势 2.公式: n为线圈的匝数 单匝线圈 二、感应电动势大小 n匝线圈 Page  1 问题1：磁通量大,磁通量变化率一定大吗? 问题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. 思考与讨论 二、感应电动势大小 Page  1 无直接关系 3、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt 决定感应电动势的大小 产生感应电动势的条件   物理意义 与电磁感应关系 磁通量 Ф 穿过回路的磁感线的条数多少 磁通量变化量△Ф 穿过回路的磁通量变化了多少 磁通量变化率ΔΦ/Δt 穿过回路的磁通量变化的快慢   二、感应电动势大小 Page  1 ①磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化,此时： ②垂直于磁场的回路面积S