2.2+法拉第電磁感應(yīng)定律+課件【知識精講精研】高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

人教版

高中選擇性必修第二冊第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律新課導(dǎo)入【問題1】電路中要有電流，就需要一個電源，電源有兩個重要參數(shù)，一個是內(nèi)電阻，另一個是什么？電動勢【問題2】電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，感應(yīng)電路中有沒有電源？這個電源在哪里？有電源，產(chǎn)生電磁感應(yīng)的部分就是電源。產(chǎn)生電磁感應(yīng)的部分就是電源。GE

ra

bGE

ra

bGa

bGa

b【問題3】怎么去描述這個電源？Iv楞次定律右手定則感應(yīng)電動勢011.定義：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應(yīng)電動勢;NSG乙甲產(chǎn)生電動勢的線圈相當(dāng)于電源感應(yīng)電動勢012.條件：（1）有感應(yīng)電流一定存在感應(yīng)電動勢；（2）有感應(yīng)電動勢不一定存在感應(yīng)電流。NSG乙甲產(chǎn)生電動勢的線圈相當(dāng)于電源3.用電動勢和內(nèi)阻去描述電源：（1）電動勢：楞次定律，電源內(nèi)部電流由負(fù)極流向正極（2）有內(nèi)阻

法拉第吊詭是一個關(guān)于法拉第電磁感應(yīng)定律的物理實(shí)驗(yàn)。于1831年，物理學(xué)大師麥可·法拉第推斷出法拉第感應(yīng)定律（簡稱“法拉第定律”），但是，在應(yīng)用這定律來解釋法拉第吊詭的過程中，他遇到了很多困難。為什么會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢？當(dāng)線圈全部在磁場中運(yùn)動時，有沒有感應(yīng)電流的產(chǎn)生？有沒有感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生？如果有，感應(yīng)電動勢的方向如何？能不能測出來？4.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的本質(zhì)是導(dǎo)體內(nèi)電荷的定向移動（1）閉合回路中的磁通量發(fā)生改變一定會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，反之不然（2）閉合回路中的磁場發(fā)生變化時，變化的磁場會激發(fā)形成產(chǎn)生電場，在電場的作用下導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷發(fā)生定向移動形成電勢差（3）當(dāng)導(dǎo)體棒切割磁感線時，導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷隨著導(dǎo)體棒的運(yùn)動而運(yùn)動，受到洛倫茲力后發(fā)生定向移動，形成電勢差感應(yīng)電動勢的大小又是怎樣的呢？它可能與哪些因素有關(guān)？探究影響感應(yīng)電動勢大小的因素02實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，線圈的兩端與電壓表相連。將強(qiáng)磁體從長玻璃管上端由靜止下落，穿過線圈。分別使線圈距離上管20cm,30cm,40cm和50cm,記錄電壓表的示數(shù)以及發(fā)生的現(xiàn)象。分別改變線圈的匝數(shù)、磁體的強(qiáng)度，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，得出定性的結(jié)論。探究影響感應(yīng)電動勢大小的因素02實(shí)驗(yàn)過程線圈匝數(shù)：200磁鐵個數(shù)：2個下落高度指針指示值10厘米

18

36

？感應(yīng)電流大小與磁鐵運(yùn)動速度成正比探究影響感應(yīng)電動勢大小的因素02實(shí)驗(yàn)過程線圈匝數(shù)：200下落高度：30厘米磁鐵個數(shù)指針指示值1個

15

31？

感應(yīng)電流大小與磁鐵個數(shù)成正比2個探究影響感應(yīng)電動勢大小的因素02實(shí)驗(yàn)過程磁鐵個數(shù)：2個下落高度：30厘米線圈匝數(shù)指針指示值100

15

31

？感應(yīng)電流大小與線圈匝數(shù)成正比？200法拉第電磁感應(yīng)定律031.內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。線圈有n匝2.公式:法拉第電磁感應(yīng)定律033.注意：（1）公式中Δφ取絕對值，不涉及正負(fù)，感應(yīng)電流的方向另行判斷。（2）產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源，感應(yīng)電動勢即該電源的電動勢。法拉第電磁感應(yīng)定律03①B不變,

S發(fā)生變化,ΔS＝S2-S1：②S不變,

B發(fā)生變化,ΔB＝B2-B1：4.應(yīng)用:用公式求E的幾種常見情況：③如果B、S都變化呢？ω如圖所示閉合線框一部分導(dǎo)體ab長l,處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢?；芈吩跁r間Δt內(nèi)增大的面積為：ΔS=LvΔt產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：穿過回路的磁通量的變化為ΔΦ=BΔS=BLvΔt（v⊥B）（v⊥桿）ab×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×××

×

×

×

Gabv那要是B、l、v不垂直怎么計算呢？θvBv2如果將與B的方向夾角為θ速度按右圖中所示分解在與磁場垂直和與磁場平行方向上，他們各自的產(chǎn)生電動勢是多少？①垂直于磁感線的分量：v1=vsinθ②平行于磁感線的分量：v2=vcosθ

只有垂直于磁感線的分量切割磁感線，于是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢：E=Blv1=Blvsinθθ=0時平行：E＝0θ=90°

時垂直：E=Blv（無切割）04導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢θvBV1V2④l應(yīng)為有效長度③若v//B，則E=01.公式：②若導(dǎo)體斜割：注意：①此公式只適用于雙垂直切割（v⊥B）（v⊥桿）θ為v與B夾角2.方向：若v//桿，則E=0由等效電源的負(fù)極流向正極3.l為切割磁感線的有效長度E=Blvsinθvθvsinθvcosθ感應(yīng)電動勢：E=Bvlsinθl：導(dǎo)線垂直于運(yùn)動方向上的投影。××××××××××××××××××××××××××××××vl××××××××××××××××××××××××××××××vl×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×OAL4.轉(zhuǎn)動切割如圖所示，導(dǎo)體棒長為l，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,垂直于紙面向里。以O(shè)為圓心轉(zhuǎn)動，角速度ω，求E。v由于棒上各點(diǎn)的速度隨著距離O點(diǎn)的距離均勻變化，所以可以用O、A兩點(diǎn)的平均速度代替棒運(yùn)動的速