2.2法拉第电磁感应定律课件高二下学期物理人教版选择性(1)2

第二章

电磁感应第2节

法拉第电磁感应定律新教材人教版物理（高中选择性必修第二册）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。感应电流的大小跟哪些因素有关？课堂引入磁铁相对于线圈运动得越快电流计指针偏转角度越大感应电流越大【初步猜想：与磁通量变化快慢有关（磁通量的变化率）】一、感应电动势（E）NM螺线管相当为电源定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势说明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NSG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（感应电流）的实质：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产生了感应电动势二、法拉第电磁感应定律探究：感应电流大小与哪些因素有关玻璃管实验装置强磁铁线圈灵敏电流计

实验装置如图所示，线圈的两端与灵敏电流计相连。将强磁体从长玻璃管上端由静止下落，穿过线圈。分别使线圈距离上管口20cm、30cm、40cm和50cm,记录灵敏电流计的示数以及发生的现象。

分别改变线圈的匝数、磁体的强度，重复上面的实验，得出定性的结论。二、法拉第电磁感应定律探究点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线圈匝数：200下落高度：30厘米磁铁个数指针指示值1个2个

探究点2、感应电流大小与磁铁运动速度的关系线圈匝数：200磁铁个数：2个下落高度指针指示值10cm40cm15312040二、法拉第电磁感应定律探究点3、感应电流大小与线圈匝数的关系下落高度：30厘米磁铁个数：2个线圈匝数指针指示值100200

德国物理学家纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，于1845年和1846年先后指出电磁感应的规律。通过该演示实验，感应电流的大小与磁通量变化的快慢（磁通量的变化率）有关。总结：定量关系？1531二、法拉第电磁感应定律（一匝线圈）（n匝线圈）当电动势单位为V,磁通量单位为Wb，时间单位为s时，k的取值为1。2、公式：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。【说明】E为平均值，感应电动势的正负极另行判断。

(1)当ΔΦ仅由B的变化引起时，则E＝＿；(2)当ΔΦ仅由S的变化引起时，则E＝＿；(3)当ΔΦ仅由B、S的变化同时引起时，则E＝＿。Δt→0瞬时电动势3、理解：Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义二、法拉第电磁感应定律在Φ-t图像中可用斜率表示二、法拉第电磁感应定律扩展：导体切割磁感线时的感应电动势（平动）导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，长为L的导体棒ab以速度v匀速切割磁感线，其中B、L、v两两垂直，求产生的感应电动势。分析：回路在时间Δt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=BLvΔtv是相对于磁场的速度适用条件：匀强磁场中，导线L、B、v相互垂直时①导体垂直切割磁感线②导体斜割磁感线对切割有贡献．对切割无贡献．所以：得：思考：二、法拉第电磁感应定律注意：切割的有效长度问题扩展：导体切割磁感线时的感应电动势（平动）1、表达式：总结（匀强磁场，其中θ为v与B夹角）①直导线运动方向和磁感线平行时,E=0②直导线运动方向和磁感线垂直时,且运动方向与直导线垂直,E=BLv2、速度v为平均值(瞬时值),E就为平均值(瞬时值)。导线垂直于运动方向上的投影可以将速度v沿平行于杆和垂直于杆两个方向分解，沿杆的运动不产生感应电动势，也可以将杆投影到与v垂直的方向，杆的实际切割效果和“投影杆”的切割效果相同。如果导线的运动方向与导线本身不垂直时E=BLv新课讲授二、法拉第电磁感应定律扩展：导体切割磁感线时的感应电动势（平动）二、法拉第电磁感应定律扩展：导线切割磁感线时的感应电动势（转动）如图所示，导体棒长为L，磁感应强度为B,垂直于纸面向里。以O为圆心顺时针以角速度ω转动，求导体棒旋转切割磁感线时产生的E。由于棒上各点的速度随着距离O点的距离均匀变化，所以可以用O、A两点的平均速度代替棒运动的速度求解。右手定则：φA>φO思考：①导体转动切割磁感线变式：圆盘切割磁感线法拉第圆盘发电机如图所示。半径为r的导体圆盘绕竖直轴以角速度ω旋转，匀强磁场B竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为R的电阻。分析该发电机产生的感应电动势，并确定流过电阻的电流方向。二、法拉第电磁感应定律扩展：导线切割磁感线时的感应电动势为讨论方便设自由电荷为正电荷×××B×××××××××××××××××v1F1=qv1Bv2F2=qv2B－－＋＋F洛v思考与讨论1.导体棒向右运动时，自由电荷向哪运动？3.导体棒的哪端电势比较高？电势差会一直增大吗？2.运动自由电荷在磁场中受到什么力的作用？力的方向如何？做功如何？动生电动势使导体棒两端出现了等量异种电荷，下端为负极（低电势），上端为正极（高电势）则导体棒相当一个电源。合运动是斜向上当F1=F电时，自由电荷不再做定向移动。洛伦兹力永不做功二、法拉第电磁感应定律扩展：导线切割磁感线时的