【高中物理】法拉第电磁感应定律课件高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

2.2法拉第电磁感应定律迈克尔·法拉第(MichaelFaraday，1791年9月22日~1867年8月25日)，英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家，出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭，仅上过小学。1831年，他作出了关于电力场的关键性突破，永远改变了人类文明。1831年10月28日法拉第发明了圆盘发电机，是人类创造出的第一个发电机。由于他在电磁学方面做出了伟大贡献，被称为"电学之父"和"交流电之父"。感应电流条件闭合回路磁通量发生变化方向楞次定律右手定则阻碍大小感应电动势NSG+-一、感应电动势1.定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。2.产生条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量Φ发生改变或导体切割磁感线，就会产生感应电动势。3.方向：v+-ab感应电流在内部由低电势流向高电势；一、感应电动势4.大小：G_+将条形磁铁从同一高度，插入线圈中，分别快插入和慢插入。感应电动势的大小可能与磁通量变化的快慢有关，磁通量变化得快，感应电动势就大。磁通量的变化快慢用磁通量的变化率来描述，即可表示为SN二、电磁感应定律1、内容：闭合电路中感应电动势的大小，与穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。二、电磁感应定律4.1845年纽曼基于实验从理论上导出了面积一定时定量表达式；5.1846年韦伯也从理论上导出了磁感应强度一定时定量表达式；6.1850年法拉第通过实验验证了表达式的正确性。1.1820年奥斯特发现电流磁效应；2.1821年-1831年法拉第通过大量的实验发现电磁感应现象，由于其数学计算能力较弱，只是定性地用文字表述电磁感应现象；3.1833年楞次提出判断感应电流方向的法则——楞次定律；二、电磁感应定律2、数学表达式：(K—比例常量)在国际单位制中，E单位是伏特(V)、Φ单位是韦伯(Wb)、时间单位是秒(s)，这时K=1。若有n匝线圈，则相当于有n个电源串联，总电动势为：(n—线圈匝数)注意：公式中ΔΦ取绝对值，不涉及正负。二、电磁感应定律3.理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义磁通量Ф物理意义与电磁感应关系磁通量变化量△Ф磁通量变化率ΔΦ/Δt穿过回路的磁感线的条数多少无直接关系穿过回路的磁通量变化了多少产生感应电动势的条件穿过回路的磁通量变化的快慢决定感应电动势的大小三、导体切割磁感线时的感应电动势vL根据法拉第电磁感应定律：三、导体切割磁感线时的感应电动势1、数学表达式：2、理解：(1)公式中的三个物理量两两垂直；对切割有贡献对切割无贡献三、导体切割磁感线时的感应电动势2、理解：(2)公式中的L指导体切割磁感线的有效长度；L为有效长度---导线在垂直速度方向上的投影长度。三、导体切割磁感线时的感应电动势2、理解：(3)公式通常用来求导体运动速度为v时的瞬时电动势，若v为平均速度，则E为平均电动势；四、反电动势安培力方向电动机转动时,线圈中产生的感应电动势总要削弱电源电动势的作用,阻碍线圈的转动。-----反电动势例：如图所示，光滑固定导体轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时（

）A.P，Q将互相靠拢

B.P，Q相互相远离

C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度一定大于gA例：两光滑平行金属导轨位于水平面内，匀强磁场与导轨所在平面垂直，两根金属杆甲和乙可在导轨上无摩擦地滑动。起初两根杆都静止，现突然给甲一初速度V使其开始运动，回路中的电阻不可忽略，那么在以后的运动中，下列说法正确的是（

）A.甲克服安培力做的功等于系统产生的焦耳热B.甲动能的减少量等于系统产生的焦耳热C.甲机械能的减少量等于乙获得的动能与系统产生的焦耳热之和D.最终两根金属杆都会停止运动C

ACD例：两平行导轨间距为L，倾斜部分和水平部分长度均为L，倾斜部分与水平面的夹角为37°，cd间接电阻R，导轨电阻不计。质量为m的金属细杆ab静止在倾斜导轨底端，与导轨接触良好，电阻为r。整个装置处在竖直向上