人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 2.2 法拉第电磁感应定律课件(共49张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 2.2 法拉第电磁感应定律课件(共49张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 8.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-05-15 22:11:55 | ||
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文档简介
(共49张PPT)
法拉第电磁感应定律
闭合回路的部分导体切割磁感线运动
向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中抽出
产生感应电流的条件
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。
判定感应电流的方向
楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
实验视频
引入课题
指针有无偏转
电流产生的条件
指针偏转的方向
感应电流的方向
指针偏转的角度
感应电流的大小
类比发生电磁感应现象的回路与
直流电路
寻找回路中的电源
试一试：
找到以上产生感应电流的闭合回路中的电源
明确问题：
回路中电动势的大小跟哪些因素有关？
感应电动势
在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。
感应电动势的大小与哪些因素有关？
磁通量
变化
感应电流
磁通量的
变化？
阻碍
产生
（磁场）
影响感应电动势大小的因素
影响感应电动势大小的因素
磁铁运动的速度
磁通量变化的时间
磁通量的变化量
磁通量变化的快慢
感应电流的大小
感应电动势的大小
影响感应电动势大小的因素
结论
在发生电磁感应现象的闭合回路中，感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关。
磁通量变化快慢的描述
磁通量变化的快慢——？
磁通量——Φ
磁通量的变化量—— Φ
速度变化快慢的描述
速度变化的快慢——
速度——v
速度的变化量—— v
任意量变化快慢的描述
D变化的快慢——
某一量——D
D的变化量—— D
磁通量变化快慢
的描述
磁通量的
变化率
结论
发生电磁感应现象的闭合回路中的感应电动势的大小与磁通量的变化率有关。
法拉第电磁感应定律
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。
法拉第电磁感应定律
k
法拉第电磁感应定律
单匝线圈
法拉第电磁感应定律
n 匝
法拉第电磁感应定律
提出问题
初步猜想
实验
收集证据
分析
结论
例题1
磁场中有一单匝闭合线圈，穿过该线圈的磁通量 Φ 随时间 t 变化的关系如图所示，结合图像回答以下问题：
Φ
t
0
t1
t2
t3
t4
Φ0
例题1
问题1：
0～t4这段时间内，穿过该线圈的磁通量Φ 何时最大？何时最小？
Φ
t
0
t1
t2
t3
t4
Φ0
例题1
Φ
t
0
t1
t2
t3
t4
Φ0
问题2：
分别求出0～t1这段时间内和 0～t2这段时间内线圈中的感应电动势E1和E2。
例题1
Φ
t
0
t1
t2
t3
t4
Φ0
问题2解析：
根据法拉第电磁感应定律
E1=
可得
同理可得
E2=
例题1
Φ
t
0
t1
t2
t3
t4
Φ0
问题3：
求某时刻线圈中的感应电动势。
导线切割磁感线时的感应电动势
导线切割磁感线时的感应电动势
导线切割磁感线时的感应电动势
矩形线框 CDMN 放在磁感应强度为 B 的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直。设线框可动部分导体棒 MN 的长度为 l ，它以速度 v 向右匀速运动，在Δt 时间内，由原来的位置MN 移到M1N1。
导线切割磁感线时的感应电动势
Δt 时间内，磁场的磁感应强度 B 没有发生变化，回路的面积变化量为
ΔS ＝ lvΔt
ΔΦ ＝ BΔS ＝ BlvΔt
vΔt
穿过回路的磁通量的变化量为
导线切割磁感线时的感应电动势
根据法拉第电磁感应定律
可以推出回路中的感应电动势为
vΔt
E ＝ Blv
导线切割磁感线时的感应电动势
vΔt
E ＝ Blv
导线切割磁感线时的感应电动势
E ＝ Blv
例题2
如图所示，电阻 r = 0.1 Ω 的导体棒 ab 沿光滑导线框向右做匀速运动，线框中接有 R = 0.4 Ω 的电阻 。线框放在磁感应强度 B = 0.1 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面。导体棒 ab 的长度
l = 0.4 m，运动的速度 v = 5 m/s。线框的电阻不计。
例题2
问题1：电路 abcd 中哪部分相当于电源？内阻多大？哪一部分相当于闭合电路中的外电路？
ab相当于电源，内阻 r = 0.1 Ω
电源
例题2
问题2：ab 棒向右运动时，电路中的感应电动势多大？
E ＝ Blv
根据导线切割磁感线时的感应电动势
将已知条件代入公式，求得
E ＝ 0.2 V
例题2
问题3：ab 棒向右运动时，所受的安培力有多大？
根据闭合电路欧姆定律
将已知条件代入公式，求得 I 0.4 A
安培力的大小为 F ILB 0.016 N
导线切割磁感线时的感应电动势
E =Blv1=Blvsinθ
导线切割磁感线时的感应电动势
课后思考：
利用法拉第电磁感应定律，推导导线切割磁感线时的速度方向与磁感应强度的方向夹角为θ时，回路中的感应电动势
E ＝ Blvsinθ
小结
法拉第电磁感应定律
导线切割磁感线时的
感应电动势
E Blvsinθ
磁通量
变化
感应电流
阻碍
产生
（磁场）
小结
方向
大小
变化率
拓展思考
1.回路中电能来自哪里？
2.电磁感应现象有哪些实际应用
法拉第电磁感应定律
闭合回路的部分导体切割磁感线运动
向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中抽出
产生感应电流的条件
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。
判定感应电流的方向
楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
实验视频
引入课题
指针有无偏转
电流产生的条件
指针偏转的方向
感应电流的方向
指针偏转的角度
感应电流的大小
类比发生电磁感应现象的回路与
直流电路
寻找回路中的电源
试一试：
找到以上产生感应电流的闭合回路中的电源
明确问题：
回路中电动势的大小跟哪些因素有关？
感应电动势
在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。
感应电动势的大小与哪些因素有关？
磁通量
变化
感应电流
磁通量的
变化？
阻碍
产生
（磁场）
影响感应电动势大小的因素
影响感应电动势大小的因素
磁铁运动的速度
磁通量变化的时间
磁通量的变化量
磁通量变化的快慢
感应电流的大小
感应电动势的大小
影响感应电动势大小的因素
结论
在发生电磁感应现象的闭合回路中，感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关。
磁通量变化快慢的描述
磁通量变化的快慢——？
磁通量——Φ
磁通量的变化量—— Φ
速度变化快慢的描述
速度变化的快慢——
速度——v
速度的变化量—— v
任意量变化快慢的描述
D变化的快慢——
某一量——D
D的变化量—— D
磁通量变化快慢
的描述
磁通量的
变化率
结论
发生电磁感应现象的闭合回路中的感应电动势的大小与磁通量的变化率有关。
法拉第电磁感应定律
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。
法拉第电磁感应定律
k
法拉第电磁感应定律
单匝线圈
法拉第电磁感应定律
n 匝
法拉第电磁感应定律
提出问题
初步猜想
实验
收集证据
分析
结论
例题1
磁场中有一单匝闭合线圈，穿过该线圈的磁通量 Φ 随时间 t 变化的关系如图所示，结合图像回答以下问题：
Φ
t
0
t1
t2
t3
t4
Φ0
例题1
问题1：
0～t4这段时间内，穿过该线圈的磁通量Φ 何时最大？何时最小？
Φ
t
0
t1
t2
t3
t4
Φ0
例题1
Φ
t
0
t1
t2
t3
t4
Φ0
问题2：
分别求出0～t1这段时间内和 0～t2这段时间内线圈中的感应电动势E1和E2。
例题1
Φ
t
0
t1
t2
t3
t4
Φ0
问题2解析：
根据法拉第电磁感应定律
E1=
可得
同理可得
E2=
例题1
Φ
t
0
t1
t2
t3
t4
Φ0
问题3：
求某时刻线圈中的感应电动势。
导线切割磁感线时的感应电动势
导线切割磁感线时的感应电动势
导线切割磁感线时的感应电动势
矩形线框 CDMN 放在磁感应强度为 B 的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直。设线框可动部分导体棒 MN 的长度为 l ，它以速度 v 向右匀速运动，在Δt 时间内，由原来的位置MN 移到M1N1。
导线切割磁感线时的感应电动势
Δt 时间内，磁场的磁感应强度 B 没有发生变化，回路的面积变化量为
ΔS ＝ lvΔt
ΔΦ ＝ BΔS ＝ BlvΔt
vΔt
穿过回路的磁通量的变化量为
导线切割磁感线时的感应电动势
根据法拉第电磁感应定律
可以推出回路中的感应电动势为
vΔt
E ＝ Blv
导线切割磁感线时的感应电动势
vΔt
E ＝ Blv
导线切割磁感线时的感应电动势
E ＝ Blv
例题2
如图所示，电阻 r = 0.1 Ω 的导体棒 ab 沿光滑导线框向右做匀速运动，线框中接有 R = 0.4 Ω 的电阻 。线框放在磁感应强度 B = 0.1 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面。导体棒 ab 的长度
l = 0.4 m，运动的速度 v = 5 m/s。线框的电阻不计。
例题2
问题1：电路 abcd 中哪部分相当于电源？内阻多大？哪一部分相当于闭合电路中的外电路？
ab相当于电源，内阻 r = 0.1 Ω
电源
例题2
问题2：ab 棒向右运动时，电路中的感应电动势多大？
E ＝ Blv
根据导线切割磁感线时的感应电动势
将已知条件代入公式，求得
E ＝ 0.2 V
例题2
问题3：ab 棒向右运动时，所受的安培力有多大？
根据闭合电路欧姆定律
将已知条件代入公式，求得 I 0.4 A
安培力的大小为 F ILB 0.016 N
导线切割磁感线时的感应电动势
E =Blv1=Blvsinθ
导线切割磁感线时的感应电动势
课后思考：
利用法拉第电磁感应定律，推导导线切割磁感线时的速度方向与磁感应强度的方向夹角为θ时，回路中的感应电动势
E ＝ Blvsinθ
小结
法拉第电磁感应定律
导线切割磁感线时的
感应电动势
E Blvsinθ
磁通量
变化
感应电流
阻碍
产生
（磁场）
小结
方向
大小
变化率
拓展思考
1.回路中电能来自哪里？
2.电磁感应现象有哪些实际应用