法拉第電磁感應(yīng)定律+高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊(cè)

第二章

電磁感應(yīng)2.2法拉第電磁感應(yīng)定律（第1課時(shí)）（1）閉合電路利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象問(wèn)題1：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象？問(wèn)題2：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？（2）磁通量變化問(wèn)題3：據(jù)前面所學(xué)，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？（1）閉合電路；（2）有電源

知識(shí)回顧v

兩閉合電路中有電流，那么圖乙中的電源在哪兒呢？螺線管相當(dāng)于電源，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)ErVI一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Er1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。

相當(dāng)于電源，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)2.在電源內(nèi)部電流低電勢(shì)流向高電勢(shì)。I右圖電路中存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)嗎？如果電路不閉合，電路中還有感應(yīng)電流嗎？想一想：無(wú)電流ErEr有電動(dòng)勢(shì)3.產(chǎn)生條件：不管電路是否閉合，只要穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化或部分導(dǎo)體切割磁感線，都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。思考：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟哪些因素有關(guān)？怎樣研究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？產(chǎn)生條件：閉合電路，?發(fā)生變化感應(yīng)電流方向：Φ↑，感應(yīng)磁場(chǎng)與B0反向Φ↓，感應(yīng)磁場(chǎng)與B0同向大?。阂才c?的變化有關(guān)？條形磁鐵穿插螺線管①磁通量Φ

變化了嗎？比較三種情況：②磁通量變化量ΔΦ

相同嗎？③哪種情況下產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大？④ΔΦ

相同的情況下，用時(shí)越短，說(shuō)明磁通量變化越怎樣？

磁通量的變化率

物理意義與電磁感應(yīng)關(guān)系磁通量Ф穿過(guò)回路的磁感線的條數(shù)多少無(wú)直接關(guān)系磁通量變化△Ф穿過(guò)回路的磁通量變化了多少磁通量變化率ΔΦ/Δt穿過(guò)回路的磁通量變化的快慢

決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件二、法拉第電磁感應(yīng)定律1.內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。注意：公式中Δφ取絕對(duì)值，不涉及正負(fù)，感應(yīng)電流的方向另行判斷。物理量都取國(guó)際單位。

2.公式:n為線圈的匝數(shù)表示磁通量變化的快慢k=1NS3.適用條件：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象注意：若?t取一段時(shí)間，則E為?t這段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

若?t趨近于零，則E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。①0—0.5s產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？0時(shí)刻圖象的切線Φ/10-2Wbt/s0120.1單匝線圈0.01

③0.05s時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？4.求E的幾種常見(jiàn)情況：①S不變,

B變化：②B不變,

S變化：③B、S都變化：

如圖甲，有一面積為S＝100cm2的金屬環(huán)，電阻為R＝0.1Ω，有一半面積處在垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化規(guī)律如圖所示。(1)求金屬環(huán)中感應(yīng)電流大小。(2)判斷a、b兩點(diǎn)電勢(shì)高低。(3)求a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差大小。(4)在0－0.2s時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬環(huán)某一截面的電荷量為多少？例題1

關(guān)于電磁感應(yīng)，下述說(shuō)法中正確的是()A、穿過(guò)線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大B、穿過(guò)線圈的磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零C、穿過(guò)線圈的磁通量的變化越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D、穿過(guò)線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D注意:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與Φ、△Φ、△Φ/△t的關(guān)系例題2例題3

圖中a～d所示分別為穿過(guò)某一閉合回路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖象,關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),下列論述正確的是(

)A.圖a中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變且為正B.圖b中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大C.圖c中回路在0～t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于在t1～t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.圖d中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大D1、V

⊥B

，V⊥L

，

L⊥B

——兩兩垂直×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×××

×

×

×

×

×

×

×

×

××

×Gabv三、導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)

導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab以速度v勻速切割磁感線，求:產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。ΔS=LvΔt產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：ΔΦ=BΔS=BLvΔtV是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度平均值或瞬時(shí)值L應(yīng)為有效長(zhǎng)度分析：abθvB

找有效速度2、V∥B，V⊥L

，L⊥BvB3、V

與B成θ角，V⊥L

，L⊥B

E=0v∥三、導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)

4、V

與L成θ角，V⊥B

，L⊥B

BLvB找導(dǎo)線垂直于運(yùn)動(dòng)方向上的投影長(zhǎng)度5、導(dǎo)體棒不是直線v

如下圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的銅桿OA以O(shè)為軸在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。(1)判斷OA兩點(diǎn)的電勢(shì)高低；(2)求桿OA切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。ωAO6、導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線

1831年10月28日,法拉第在一次會(huì)議上展示的圓盤發(fā)電機(jī)。例題4如圖所示,一金屬?gòu)潡U處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,已知ab=bc=L,當(dāng)它以速度v向右平動(dòng)時(shí)，a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為(

)

A.BLv

B.BLvsinθC.BLvcosθ D.BLv(1+sinθ)BωABCRO如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有半徑為r的光滑半圓形導(dǎo)體框架。