人教版高中物理选择性必修第二册第2章第2节法拉第电磁感应定律课件（25页ppt）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选择性必修第二册第2章第2节法拉第电磁感应定律课件（25页ppt） |
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| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 3.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-03-26 00:00:00 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
第二章 电磁感应
2.法拉第电磁感应定律
新课引入
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呢
自主预习
法拉第电磁感应定律
一
自主预习
法拉第电磁感应定律
一
智能提升
一
法拉第电磁感应定律
理论探究
一
法拉第电磁感应定律
没有
不一定
不一定
不一定
一定
探究归纳
一
法拉第电磁感应定律
【例1】通过某单匝闭合线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示，下列说法正确的是( )
A.0～0.3 s内线圈中的感应电动势在均匀增加
B.第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 V
C.第0.9 s末线圈中的瞬时感应电动势比第0.2 s末的小
D.第0.2 s末和第0.4 s末的瞬时感应电动势的方向相同
针对练1.将P、Q两单匝闭合圆形导线环按如图所示放置，导线环Q恰好与正方形的匀强磁场区域边界内切，磁场方向垂直于两导线环的平面，P、Q两导线环的半径之比rP∶rQ＝2∶1。若磁感应强度B均匀增大，则P、Q两导线环中感应电动势之比为( )
A.1∶1 B.4∶1 C.4∶π D.2∶π
针对练2.(2024·湖北黄冈高二期中)如图甲所示，用金属裸导线制作大小两个圆环，已知大圆半径为R＝2 m，小圆半径为r＝1 m，两圆环接触相切于c点。大圆环上端a、b和切点c处留有一非常小缺口。空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，从t＝0时刻起磁感应强度B按图乙规律变化，设磁场垂直纸面向里为正方向。则以下说法中正确的是( )
A.在0～1 s内，大圆环上a、b两点电势φa＞φb
B.若将ab小缺口闭合，在0～1 s内小圆环上有如箭头所示方向的电流
+
电源
针对练2.(2024·湖北黄冈高二期中)如图甲所示，用金属裸导线制作大小两个圆环，已知大圆半径为R＝2 m，小圆半径为r＝1 m，两圆环接触相切于c点。大圆环上端a、b和切点c处留有一非常小缺口。空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，从t＝0时刻起磁感应强度B按图乙规律变化，设磁场垂直纸面向里为正方向。则以下说法中正确的是( )
C.若将ab小缺口闭合，在t＝2 s前后瞬间回路中的电流不同
D.在1～3 s内，将理想电压表正确接在大圆环上的a、b两点之间，电压表读数为30π V
自主预习
二
导线切割磁感线时的感应电动势
ΔS＝lvΔt
智能提升
二
导线切割磁感线时的感应电动势
1.动生电动势：由于导体运动而产生的电动势也叫作动生电动势。
2.感应电动势的大小
(1)当导线垂直于磁场方向运动而且B、l、v两两垂直时，
感应电动势E＝Blv。
(2)当导线的运动方向与磁感线方向有一个夹角θ(如图所示)时，
感应电动势E＝Blv1＝Blvsin θ。
3.一段导线在做切割磁感线的运动时相当于一个电源。导线切割磁感线产生感应电流的过程中，导线所受安培力的方向与导线运动方向相反，导线克服安培力做功，把机械能转化为电能。
理论探究
二
导线切割磁感线时的感应电动势
1.如图所示，一个半径为r的半圆导线，半径OP⊥MN，处在磁感应强度为B的匀强磁场中。
任务1.当导线沿OP方向以速度v匀速运动时，
导线MPN产生的感应电动势大小是多少？
导线的有效切割长度l＝2r，感应电动势E＝Blv＝2Brv。
任务2.当导线沿MN方向以速度v匀速运动时，
导线MPN产生的感应电动势大小是多少？
导线的有效切割长度l'＝0，感应电动势E'＝0。
v
v
理论探究
二
导线切割磁感线时的感应电动势
2.如图所示，长为l的金属棒ab，绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B。
任务1.试利用导线切割磁感线时的感应电动势
公式求出ab棒产生的感应电动势大小。
任务2.试利用法拉第电磁感应定律求出ab棒产生的感应电动势大小。
探究归纳
二
导线切割磁感线时的感应电动势
探究归纳
二
导线切割磁感线时的感应电动势
【例2】如图所示，MN、PQ为两条平行放置的金属导轨，导轨左端接电阻R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面。金属棒ab接触良好地斜放在两导轨之间，与导轨的夹角θ为60°，两个触点之间的长度为L，电阻为r。若金属棒ab以速度v水平向右匀速运动，不计导轨的电阻。则：
(1)通过金属棒的电流为多大？
(2)a、b之间的电压为多大？
针对练.(多选)(2024·广东珠海高二月考)2024年11月12日至17日，第十五届中国航展在珠海国际航展中心成功举行。如图为我国的某战机在沿水平方向自西向东飞行表演。若战机的翼展为15 m，飞行速度为300 m/s，该处地磁场的竖直分量大小为5.0×10－5 T，下列说法正确的是( )
A.战机两翼尖端电势差大小为0.225 V
B.战机两翼尖端无电势差
C.相对于飞行员来说机翼的左端电势较高
D.若战机自东向西飞行，相对于飞行员来说机翼的右端电势较高
U＝E＝Blv＝0.225 V
俯视图
v
+
-
v
探究归纳
三
公式 E＝Blvsin θ
区别 研究
对象 某个回路 回路中做切割磁感线运动的那部分导体
内容 (1)求的是Δt时间内的平均感应电动势，E与某段时间或某个过程对应。
(2)当Δt→0时，E为瞬时感应电动势 (1)若v为瞬时速度，求的是瞬时感应电动势。
(2)若v为平均速度，求的是平均感应电动势。
(3)当B、l、v三者均不变时，平均感应电动势与瞬时感应电动势相等
适用
范围 对任何电路普遍适用 只适用于导体切割磁感线运动的情况
联系
【例4】如图所示，导轨OM和ON都在纸面内，磁场方向垂直于导轨平面，导体AB可在导轨上无摩擦滑动，AB⊥ON，ON水平，若AB以5 m/s的速度从O点开始沿导轨匀速向右滑动，导体与导轨都足够长，匀强磁场的磁感应强度为0.2 T。求：(结果可用根式表示)
(1)第3 s末导体AB夹在导轨间部分产生的感应电动势多大？
(2)0～3 s内电路中产生的平均感应电动势为多大？
瞬时值
平均值
E=Bav
课堂回眸
法拉
第电
磁感
应定
律
怎样理解法拉第电磁感应定律的内容及表达式的意义
怎样区别磁通量、磁通量的变化量及磁通量的变化率
怎样理解公式E=Blvsin θ的意义及应用
第二章 电磁感应
2.法拉第电磁感应定律
新课引入
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呢
自主预习
法拉第电磁感应定律
一
自主预习
法拉第电磁感应定律
一
智能提升
一
法拉第电磁感应定律
理论探究
一
法拉第电磁感应定律
没有
不一定
不一定
不一定
一定
探究归纳
一
法拉第电磁感应定律
【例1】通过某单匝闭合线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示，下列说法正确的是( )
A.0～0.3 s内线圈中的感应电动势在均匀增加
B.第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 V
C.第0.9 s末线圈中的瞬时感应电动势比第0.2 s末的小
D.第0.2 s末和第0.4 s末的瞬时感应电动势的方向相同
针对练1.将P、Q两单匝闭合圆形导线环按如图所示放置，导线环Q恰好与正方形的匀强磁场区域边界内切，磁场方向垂直于两导线环的平面，P、Q两导线环的半径之比rP∶rQ＝2∶1。若磁感应强度B均匀增大，则P、Q两导线环中感应电动势之比为( )
A.1∶1 B.4∶1 C.4∶π D.2∶π
针对练2.(2024·湖北黄冈高二期中)如图甲所示，用金属裸导线制作大小两个圆环，已知大圆半径为R＝2 m，小圆半径为r＝1 m，两圆环接触相切于c点。大圆环上端a、b和切点c处留有一非常小缺口。空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，从t＝0时刻起磁感应强度B按图乙规律变化，设磁场垂直纸面向里为正方向。则以下说法中正确的是( )
A.在0～1 s内，大圆环上a、b两点电势φa＞φb
B.若将ab小缺口闭合，在0～1 s内小圆环上有如箭头所示方向的电流
+
电源
针对练2.(2024·湖北黄冈高二期中)如图甲所示，用金属裸导线制作大小两个圆环，已知大圆半径为R＝2 m，小圆半径为r＝1 m，两圆环接触相切于c点。大圆环上端a、b和切点c处留有一非常小缺口。空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，从t＝0时刻起磁感应强度B按图乙规律变化，设磁场垂直纸面向里为正方向。则以下说法中正确的是( )
C.若将ab小缺口闭合，在t＝2 s前后瞬间回路中的电流不同
D.在1～3 s内，将理想电压表正确接在大圆环上的a、b两点之间，电压表读数为30π V
自主预习
二
导线切割磁感线时的感应电动势
ΔS＝lvΔt
智能提升
二
导线切割磁感线时的感应电动势
1.动生电动势：由于导体运动而产生的电动势也叫作动生电动势。
2.感应电动势的大小
(1)当导线垂直于磁场方向运动而且B、l、v两两垂直时，
感应电动势E＝Blv。
(2)当导线的运动方向与磁感线方向有一个夹角θ(如图所示)时，
感应电动势E＝Blv1＝Blvsin θ。
3.一段导线在做切割磁感线的运动时相当于一个电源。导线切割磁感线产生感应电流的过程中，导线所受安培力的方向与导线运动方向相反，导线克服安培力做功，把机械能转化为电能。
理论探究
二
导线切割磁感线时的感应电动势
1.如图所示，一个半径为r的半圆导线，半径OP⊥MN，处在磁感应强度为B的匀强磁场中。
任务1.当导线沿OP方向以速度v匀速运动时，
导线MPN产生的感应电动势大小是多少？
导线的有效切割长度l＝2r，感应电动势E＝Blv＝2Brv。
任务2.当导线沿MN方向以速度v匀速运动时，
导线MPN产生的感应电动势大小是多少？
导线的有效切割长度l'＝0，感应电动势E'＝0。
v
v
理论探究
二
导线切割磁感线时的感应电动势
2.如图所示，长为l的金属棒ab，绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B。
任务1.试利用导线切割磁感线时的感应电动势
公式求出ab棒产生的感应电动势大小。
任务2.试利用法拉第电磁感应定律求出ab棒产生的感应电动势大小。
探究归纳
二
导线切割磁感线时的感应电动势
探究归纳
二
导线切割磁感线时的感应电动势
【例2】如图所示，MN、PQ为两条平行放置的金属导轨，导轨左端接电阻R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面。金属棒ab接触良好地斜放在两导轨之间，与导轨的夹角θ为60°，两个触点之间的长度为L，电阻为r。若金属棒ab以速度v水平向右匀速运动，不计导轨的电阻。则：
(1)通过金属棒的电流为多大？
(2)a、b之间的电压为多大？
针对练.(多选)(2024·广东珠海高二月考)2024年11月12日至17日，第十五届中国航展在珠海国际航展中心成功举行。如图为我国的某战机在沿水平方向自西向东飞行表演。若战机的翼展为15 m，飞行速度为300 m/s，该处地磁场的竖直分量大小为5.0×10－5 T，下列说法正确的是( )
A.战机两翼尖端电势差大小为0.225 V
B.战机两翼尖端无电势差
C.相对于飞行员来说机翼的左端电势较高
D.若战机自东向西飞行，相对于飞行员来说机翼的右端电势较高
U＝E＝Blv＝0.225 V
俯视图
v
+
-
v
探究归纳
三
公式 E＝Blvsin θ
区别 研究
对象 某个回路 回路中做切割磁感线运动的那部分导体
内容 (1)求的是Δt时间内的平均感应电动势，E与某段时间或某个过程对应。
(2)当Δt→0时，E为瞬时感应电动势 (1)若v为瞬时速度，求的是瞬时感应电动势。
(2)若v为平均速度，求的是平均感应电动势。
(3)当B、l、v三者均不变时，平均感应电动势与瞬时感应电动势相等
适用
范围 对任何电路普遍适用 只适用于导体切割磁感线运动的情况
联系
【例4】如图所示，导轨OM和ON都在纸面内，磁场方向垂直于导轨平面，导体AB可在导轨上无摩擦滑动，AB⊥ON，ON水平，若AB以5 m/s的速度从O点开始沿导轨匀速向右滑动，导体与导轨都足够长，匀强磁场的磁感应强度为0.2 T。求：(结果可用根式表示)
(1)第3 s末导体AB夹在导轨间部分产生的感应电动势多大？
(2)0～3 s内电路中产生的平均感应电动势为多大？
瞬时值
平均值
E=Bav
课堂回眸
法拉
第电
磁感
应定
律
怎样理解法拉第电磁感应定律的内容及表达式的意义
怎样区别磁通量、磁通量的变化量及磁通量的变化率
怎样理解公式E=Blvsin θ的意义及应用