2.2 法拉第电磁感应定律 课件 -2026-2027学年高二下学期物理粤教版选择性必修第二册

该高中物理课件聚焦“法拉第电磁感应定律”，系统讲解感应电动势的影响因素、定律内容及导线切割磁感线时的电动势计算。课堂导入通过回顾电磁感应现象和产生条件，对比含电池与电磁感应电路的异同，引出感应电动势，搭建新旧知识联系的学习支架。 其亮点在于以控制变量法实验探究影响因素，结合公式推导与对比培养科学思维，通过感生和动生电动势分类强化物理观念。实例有自制螺线管实验设计、公式区别表格等，帮助学生深化理解，为教师提供结构化教学资源。

授课教师：物思理 粤教版高中物理选择性必修第二册课件 第二章 电磁感应 第二节 法拉第电磁感应定律 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 第二节 法拉第电磁感应定律 1、影响感应电流大小的因素 3、导线切割磁感线时的感应电动势 2、法拉第电磁感应定律 4、总结与练习 目录 探究新知 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2 （1）什么是电磁感应现象？ （2）产生感应电流的条件是什么？ （3）下图所示的两个电路，闭合电路，电流表指针都能发生偏转，请比较两个电路的异同。 由磁生电的现象。 1.闭合回路 ； 2.磁通量发生变化 新课引入 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 试从本质上比较甲、乙两电路有何异同？ 甲 N S G 乙 v 相同点：两电路都是闭合的，有电流 不同点：甲中有电池（电源）,乙中有螺线管（相当于电源） 产生感应电流的电路中也存在电动势；当电路断开时，虽然没有感应电流，但是电动势依然存在.在电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 产生电动势的线圈相当于电源 新课引入 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 猜想：感应电动势的大小可能与哪些因素有关呢？ 变化所用时间？ 线圈匝数？ 磁铁磁性强弱？ 改变条形磁铁的运动快慢 改变磁铁的磁性强弱或数目 更换不同匝数的线圈 实验方法？ 控制变量！ 一.影响感应电动势大小的因素 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 一.影响感应电动势大小的因素 实验装置如图所示，线圈的两端与G表相连。利用控制变量法，分别改变磁体运动的快慢、磁体磁性的强弱和线圈的匝数，观察G表指针的读数，完成实验，得出定性的结论。 变量 变量变化 G表数值 磁铁运动 快 慢 磁铁磁性 强 弱 线圈匝数 多 少 大 小 大 小 大 小 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1、内容：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。 2、表达式： 采用国际单位制的单位，比例系数 ，表达式写成 。 当线圈有n 匝，则可以看成由n个单匝线圈串联而成，穿过每匝线圈的磁通量变化率是相同的，表达式为： 。 3、感应电动势的单位：伏特（V） 【说明】① ΔΦ取绝对值，不涉及正负； ②E 为平均值，正负极性（电势高低）另行判断。 二.法拉第电磁感应定律 (线圈有n 匝时) 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 ω 公式 的变形： (1)回路面积S不变，磁感应强度B变化: (2)磁感应强度B不变，回路面积S变化: (3)B、S同时变化: 二.法拉第电磁感应定律 （磁通变化的情况有哪些？） 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 归纳总结：磁通量、磁通量变化量和磁通量变化率的比较 比较内容 磁通量 磁通量变化量 磁通量变化率 物理意义 计算方法 某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数 S与B垂直 S与B不垂直，取面积在磁场方向的投影 穿过某个面的磁通量的变化 表示磁场中穿过某个面的磁通量变化的快慢 二.法拉第电磁感应定律 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 情境：如图所示，在磁感应强度为 的匀强磁场中，有相距为 的两平行金属导轨 和 。 间串联一电流计，两导轨所在平面与磁感线垂直。导线 放在导轨上，与两导轨垂直，此时电流计、金属导轨与导线构成一个闭合回路。设导线 以速度 向右运动，在 时间内，由原来的位置 移到 . 【思考问题】（1）这个过程，闭合回路的面积变化量是多少？ （2）穿过闭合电路磁通量的变化量是多少？ （3）导线做切割磁感线产生的感应电动势是多少？ 三.导线切割磁感线时的感应电动势 ΔS = LvΔt （v是相对于磁场的速度） ΔΦ=BΔS =BLvΔt 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 （4）如图所示，如果导线的运动方向与磁感线方向不垂直，那怎样计算感应电动势的大小？ 产生感应电动势的有效速度为 产生的感应电动势的大小为 【说明】 ①当B∥v时， E=0，当B⊥v时， E=BLv； ②导线的长度L应为有效长度； ③速度v为平均值(瞬时值)， E 就为平均值(瞬时值)。 三.导线切割磁感线时的感应电动势 计算公式： （θ为导线运动方向与磁感线方向的夹角） 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 （1）公式 和 公式有何区别？ 区别 研究对象 物理意义 使用范围 一个回路 在磁场中运动的一段导体 求的是 时间内的平均电动势 若速度为平均速度，求的是平均电动势；若速度为瞬时速度，求的是瞬时电动势。 普遍性 只适用一段导体切割磁感线的情况 三.导线切割磁感线时的感应电动势 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 （2）如图所示，导线做切割磁感线运动，能量是如何转化的？所产生的电能与克服安培力所做的功之间有什么关系？ 在导线做切割磁感线的运动中，产生的电能是通过其他外力克服安培力做功转化而来的，外力克服安培力做了多少功，就有多少电能产生.这些电能又通过电流做功，转化为其他式的能，整个过程遵守能量守恒定律。 三.导线切割磁感线时的感应电动势 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 如下图示，将漆包线绕在透明的管上，制作成一个大的螺线管（每一捆线圈50匝，共8捆）．通电后通电螺线管两端产生了非匀强磁场，在螺线管中部产生了近似的匀强磁场。请利用上述自制螺线管、线圈、灵敏电流计、学生电源、开关和滑动变阻器，设计一个实验方案，探究影响感应电动势大小的因素。 1. 首先明确实验目的，并结合实验目的分析实验方法。实验目的是探究影响感应电动势大小的因素。有哪些因素会影响感应电动势大小：线圈匝数、穿过线圈的磁通量的变化量、磁通量变化的快慢。由此，建议采用控制变量法进行探究。 2.实验前需明确实验电路如何连接，哪部分为感应电路．线圈与灵敏电流计构成感应电路，自制螺线管与学生电源、开关、滑动变阻器构成闭合回路。其中线圈匝数可通过增减绕制线圈的圈数改变；穿过线圈的磁通量的变化量可以通过改变磁感应强度B,B的改变可通过调节滑动变阻器增大或减小电路中的电流；磁通量变化的快慢可通过线圈移动速度控制。 三.导线切割磁感线时的感应电动势 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 平均电动势 Δt→0 瞬时电动势 v若为平均速度，E为平均电动势 1.感应电动势的表述与分类 v若为瞬时速度，E为瞬时电动势 (θ为v与B夹角) 表述 分类 感生电动势 动生电动势 四.归纳总结 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2.法拉第电磁感应定律的理解 1、产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 2、电源内部电流方向由负极（低电势）到正极（高电势），外部由正极到负极。 3、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。 四.归纳总结 作业：教材42页第2题 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是（　　） A．磁通量越大，感应电动势越大 B．磁通量变化得越多，感应电动势越大 C．磁通量变化时，感应电动势一定变化 D．磁通量变化得越快，感应电动势越大 D 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2.如图甲所示，横截面积50cm2，匝数100匝的线圈，沿线圈轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正向，磁感应强度随图乙规律变化，则0~2.0s内 （填“a”或“b”）点的电势高（相当于电源正极），感应电动势为 V。 a 0.2 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 3.一线圈匝数为10匝，线圈电阻1Ω，在线圈外接一个阻值的电阻4Ω。线圈内磁通量随时间t变化的规律如图乙所示。前4s内 （填“a”或“b”）点的电势高（相当于电源正极），感应电动势为 V， a、b两点的电势差为 V。 b 5 4 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 4.半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中，以速度v向右匀速运动时，求半圆形导线产生的感应电动势E。 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × v Ｏ R E = BLv =B·2R·v=2BRv 有效长度---弯曲导线在垂直速度方向上的投影长度 解： 半圆形导线产生的感应电动势 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 5.矩形线圈在匀强磁场中绕 OO´ 轴转动时，线圈中的感应电动势随周期性变化。设线圈的两个边长分别为 L1 和 L2 ，转动角速度为 ω ，磁场的磁感应强度为 B。试证明：在图示的位置时，线圈中的感应电动势为 E = BSω ，式中 S = L1 L2 ，为线圈的面积。 证明： E=BL2v 则有 E=BL2L1ω = BSω 在图示的位置时，电动势为 而 v=ωL1 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 教材课后练习 1.下面是几名同学对于感应电动势的认识，他们的观点正确吗？为什么？ 同学甲：穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大；穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零． 同学乙：穿过线圈的磁通量的变化量越大，感应电动势越大． 同学丙：感应电动势与穿过闭合电路的磁通量的变化量成正比 因为由E=n得，线圈中产生的感应电动势大小由线圈的匝数及磁通量的变化快慢共同决定，与磁通量的大小或变化大小无关，磁通量为零，感应电动势也不一定为零。 三名同学的观点均是错误的． 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2.如图所示，A、B两个闭合线圈是用同样的导线制成的，其匝数均为10匝，半径RA＝2RB，图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场． （1）线圈A、B中产生的感应电动势之比是多少？ （2）线圈A、B中产生的感应电流之比是多少？ （2)两线圈的电阻之比等于周长之比2:1,由欧姆定律I=,可知， 解： （1)设磁感应强度随时间的变化率 为k, 由法拉第电磁感应定律E=n，得E=ns=n·s·k. ==x=2:1. 可知EA=n , EB=n 所以 EA：EB= 教材课后练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 3.正在转动的电风扇叶片由于某种原因被卡停时，往往过一段时间就会发出焦煳味，出现电动机被烧坏的现象． 请结合如图所示的风扇中使用的直流电动机模型，分析出现这种现象的原因． 解：电风扇由于某种原因被卡停，对旋转磁场产生阻力，电阻较小的电感线圈直接接在电源两端，电感线圈中电流增大，铜丝外层包裹的绝缘漆就会因过热软化，甚至脱落，严重时会造成短路。因此会有烧焦味，出现电动机被烧坏的现象。 教材课后练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 See you later! 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 $