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 课件（共17张ppt）

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2.2法拉第电磁感应定律
第二章 电磁感应
(1) 闭合电路
利用磁场产生电流的现象
问题1：什么叫电磁感应现象？
问题2：产生感应电流的条件是什么？
(2) 磁通量变化
复习巩固
探究实验：感应电流的大小跟哪些因素有关？
实验 条形磁铁根数 进出速度 电流计偏转情况
1 1
2 1
3 1
4 2
慢
进入不动
快
快
不偏转
小
大
更大
探究实验：感应电流的大小跟哪些因素有关？
结论：穿过线圈的磁通量变化越快，即磁通量的变化率越大，感应电流越大
一、电磁感应定律
N
S
G
产生电动势的那部分导体相当于电源
I
电源
I
电动势
感应
如果电路不闭合虽然没有感应电流，但电动势依然存在。
所以产生感应电动势为电磁感应现象的本质。
1、感应电动势
2、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。
o
Φ
t
①磁通量的变化是由磁场均匀变化引起时，ΔΦ＝ΔB·S，则
②磁通量的变化是由面积均匀变化引起时，ΔΦ＝B·ΔS，则
③如果磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时，则根据定义求，ΔΦ＝Φ末－Φ初，有
3、应用法拉第电磁感应定律的三种情况
问题1：磁通量大,磁通量变化一定大吗
问题2：磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗
注意：磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率 无直接关系！
思考与讨论
问题3：磁通量的变化率，与线圈匝数有什么关系
注意：磁通量的变化率与线圈匝数无关系！
1、关于电路中感应电动势的大小,下列说法中正确的是(　　)
A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零
C.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大
D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
D
课堂练习
2、如图甲所示的螺线管,匝数n=1 500匝,横截面积S=20 cm2,方向向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化。则
(1)2 s内穿过线圈的磁通量的变化量是多少
(2)磁通量的变化率多大
(3)线圈中感应电动势大小为多少
答案:(1)8×10-3 Wb　(2)4×10-3 Wb/s　(3)6.0 V
ΔS
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匀速切割磁感线求:产生的感应电动势。
× × × × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × ×
a
b
v
ΔS=LvΔt
产生的感应电动势为：
a
b
E=BLv
1、 V ⊥ B ， V⊥L ， L⊥B
二、导线切割磁感线时的感应电动势
推导：
ΔΦ=BΔS
L应为有效长度
V是相对于磁场的速度
平均值或瞬时值
G
a
b
θ
v
B
找有效速度
（θ为v与B夹角）
2、V ∥ B ， V⊥L ， L⊥B
v
B
3、V 与B成θ 角 ，V⊥L ， L⊥B
E=0
v∥
× × × × × × × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × × × × × × ×
v
L
× × × × × × × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × × × × × × ×
v
4、V ⊥ B ， L⊥B，导体棒不是直线
L：导线垂直于运动方向上的投影。
L为有效长度：与B、v都垂直的长度
1.下列选项各图中所标的导体棒的长度为L,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,棒运动的速度均为v,产生的电动势分别为多少
E=BLvsin30°
= 0.5BLv
E=BLv
E=0
E=0
课堂练习
2、如图所示,一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,已知ab=bc=L,当它以速度v向右平动时,a、c两点间的电势差为(　　)
A.BLv　　　　　　　　
B.BLvsinθ
C.BLvcosθ
D.BLv(1+sinθ)
B
对比两种求感应电动势的方法
E＝Blvsinθ
区 别 研究对象 整个闭合回路 回路中做切割磁感线运动的那部分导体
适用范围 各种电磁感应现象 只适用于导体切割磁感线运动的情况
计算结果 求得的是Δt内的平均感应电动势 求得的是某一时刻的瞬时感应电动势
适用情景 用于磁感应强度B变化所产生的电磁感应现象(磁场变化型) 用于导体切割磁感线所产生的电磁感应现象(切割型)
联系 E＝Blvsinθ是由 在一定条件下推导出来的，该公式可看做法拉第电磁感应定律的一个推论