2.2 法拉第电磁感应定律 课件(共19张PPT)

(共19张PPT)
第2节 法拉第电磁感应定律
第二章
人教版 高中选择性必修第二册
感应电动势
01
法拉第电磁感应定律
02
导线切割磁感线时的感应电动势
03
[学习目标]
1.理解感应电动势的概念，理解法拉第电磁感应定律(物理观念)。
2.知道E＝ 和 E＝Blvsin θ的内在联系；经历推理得出E＝Blvsin θ的过程，体会矢量分解的方法；会用法拉第电磁感应定律求解相关问题(科学思维)。
3.通过法拉第电磁感应定律的应用，能体会科学家的不断创造推动了社会的进步。
新课导入
【课前练习】判断感应电流的方向
v
感应电动势
01
1.定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势;
2.条件：只要穿过电路的磁通量发生变化
①有感应电流一定存在感应电动势；
②有感应电动势不一定存在感应电流。
N
S
G
乙
甲
产生电动势的线圈相当于电源
探究影响感应电动势大小的因素
01
实验装置如图所示，线圈的两端与电压表相连。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20cm,30cm,40cm和50cm,记录电压表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。
探究影响感应电动势大小的因素
01
实验过程
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

15
31
感应电流大小与磁铁个数成正比？
2个
探究影响感应电动势大小的因素
01
实验过程
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
10厘米
20厘米
18
36
感应电流大小与磁铁运动速度成正比？
探究影响感应电动势大小的因素
01
实验过程
3、感应电流大小与线圈匝数的关系
磁铁个数：2个
下落高度：30厘米
线圈匝数 指针指示值
100

15
31
感应电流大小与线圈匝数成正比？
200
法拉第电磁感应定律
02
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。
线圈有n匝
2.公式:
3.注意：
（1）公式中Δφ取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。
（2）产生感应电动势的那部分导体相当于电源，感应电动势即该电源的电动势。
法拉第电磁感应定律
02
①B不变, S发生变化,ΔS＝S2-S1 ：
②S不变, B发生变化,ΔB＝B2-B1 ：
4.应用:用公式 求E 的几种常见情况：
③如果B、S都变化呢？
巩固提升
导线切割磁感线时的感应电动势
PART 3
01
思考与讨论
如图所示闭合线框一部分导体ab长l,处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势。
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
=BLvΔt
（v⊥B）
（v⊥杆）
a
b
× × × × × × × × × × × ×
× × × ×
G
a
b
v
那要是B、L、v不垂直怎么计算呢？
01
思考与讨论
θ
v
B
v2
如果将与B的方向夹角为θ速度按右图中所示分解在与磁场垂直和与磁场平行方向上，他们各自的产生电动势是多少？
①垂直于磁感线的分量：v1=vsinθ
②平行于磁感线的分量：v2=vcosθ
只有垂直于磁感线的分量切割磁感线，于是产生感应电动势：
E=BLv1=Blvsinθ
θ=0时
平行：E＝0
θ=90° 时
垂直：E=BLv
（无切割）
02
导线切割磁感线时的感应电动势
θ
v
B
V1
V2
④l应为有效长度
③若v//B，则E=0
1.公式：
②若导体斜割：
注意：
①此公式只适用于双垂直切割
（v⊥B）
（v⊥杆）
θ为v与B夹角
2.方向：
若v//杆，则E=0
由等效电源的负极流向正极
02
导线切割磁感线时的感应电动势
3.l为切割磁感线的有效长度
E=Blvsinθ
v
θ
vsinθ
vcosθ
感应电动势：
E=Bvlsinθ
l：导线垂直于运动方向上的投影。
× × × × × × × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × × × × × × ×
v
l
× × × × × × × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × × × × × × ×
v
l
巩固提升