法拉第電磁感應(yīng)定律+高二物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

第二章電磁感應(yīng)第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律問題1：據(jù)初中所學(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。產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：（1）閉合電路；（2）磁通量變化。利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象問題2：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？知識(shí)回顧：試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同乙甲相同點(diǎn)：兩電路都是閉合的，有電流不同點(diǎn)：甲中有電池（電源）乙中有螺線管（相當(dāng)于電源）有電源就有電動(dòng)勢思考：

1.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫感應(yīng)電動(dòng)勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源.一.感應(yīng)電動(dòng)勢2．感應(yīng)電動(dòng)勢與感應(yīng)電流：感應(yīng)電動(dòng)勢是形成感應(yīng)電流的必要條件，有感應(yīng)電動(dòng)勢不一定存在感應(yīng)電流（要看電路是否閉合），有感應(yīng)電流一定存在感應(yīng)電動(dòng)勢．電源NS電源那么，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟哪些因素有關(guān)？探究感應(yīng)電動(dòng)勢大小與磁通量變化的關(guān)系提出問題：

既然閉合電路的磁通量發(fā)生改變就能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，那么感應(yīng)電動(dòng)勢大小與磁通量的變化是否有關(guān)呢？猜想或假設(shè)：

感應(yīng)電動(dòng)勢E的大小與磁通量的變化量△φ有關(guān)。也與完成磁通量變化所用的時(shí)間△t有關(guān)。也就是與磁通量變化的快慢有關(guān)。（而磁通量變化的快慢可以用磁通量的變化率表示）視頻展示：（注意觀察用不同速度滑動(dòng)滑片E時(shí)，G表指針的偏轉(zhuǎn)幅度.）現(xiàn)象分析：緩慢移動(dòng)滑片,B線圈中磁通量變化慢,G表指針偏轉(zhuǎn)幅度小,說明感應(yīng)電動(dòng)勢?。豢焖僖苿?dòng)滑片,B線圈中磁通量變化快,G表指針偏轉(zhuǎn)幅度大,說明感應(yīng)電動(dòng)勢大。結(jié)論：感應(yīng)電動(dòng)勢E的大小與磁通量的變化率（

）有關(guān)。

1、內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率成正比。二、法拉第電磁感應(yīng)定律：2、數(shù)學(xué)表達(dá)式：E的單位:伏△φ的單位用:韋伯△t的單位用:秒k=1若線圈有n匝，則相當(dāng)于有n個(gè)電源串聯(lián)，總電動(dòng)勢為：注意：（1）公式中Δφ的計(jì)算方法，（2）電動(dòng)勢E為平均值，（3）感應(yīng)電流的方向另行判斷。討論：

磁通量大，磁通量變化一定大嗎？磁通量變化大，磁通量的變化率一定大嗎？（與速度、速度的變化量和加速度的關(guān)系類比）磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化量不同。磁通量為零，磁通量的變化率不一定為零；磁通量的變化量大，磁通量的變化率也不一定大。例1：有一個(gè)50匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s，求感應(yīng)電動(dòng)勢。例2：一個(gè)100匝的線圈，在0.5s內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢。例3：一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置，在0.5s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢。Φ/10-2Wbt/sABD0120.1例4：單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則：()A、線圈中0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢最大B、線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為零C、線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢最大D、線圈中0到D時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢為0.4VABD三、導(dǎo)體作切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab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(dòng)勢Eab×

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×Gabv回路在時(shí)間t內(nèi)增大的面積為：ΔS=L(vΔt)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為：穿過回路的磁通量的變化為：ΔΦ=BΔS=BLvΔt(V是相對(duì)于磁場的速度）動(dòng)生電動(dòng)勢的大小θvBV1=VsinθV2=Vcosθ（θ為v與B夾角）說明1、導(dǎo)線的長度L應(yīng)為有效長度2、V方向和B平行時(shí)，θ=0E=03、速度V為平均值，E就為平均值.速度V為瞬時(shí)值，E就為瞬時(shí)值.若導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向有夾角:(導(dǎo)體斜切磁感線)例5：如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)電動(dòng)勢為B，長為L的金屬棒ab在垂直于B的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，速度v與L成θ角，求金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。abθvE=BL(Vsinθ)E=B(Lsinθ)V有效長度---導(dǎo)線在垂直速度方向上的投影長度例6：半徑為R的半圓形導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場B中，以速度V向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，E=？×

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×ＶE=B·2R·V有效長度---彎曲導(dǎo)線在垂直速度方向上的投影長度公式①與公式②的區(qū)別和聯(lián)系？①求出的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢，E和某段時(shí)間或者某個(gè)過程對(duì)應(yīng)，②求出的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢，E和某個(gè)時(shí)刻或者某個(gè)位置對(duì)應(yīng)。區(qū)別：問題：2,①求出的是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢1,回路中感應(yīng)電動(dòng)勢為零時(shí)，但是回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢不一定為零。vabcdL1、公式①中的時(shí)間趨近于0時(shí)，E就為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢2、公式②中v若代表平均速度，則求出的E就為平均感應(yīng)電動(dòng)勢。聯(lián)系：公式①與公式②的區(qū)別和聯(lián)系？問題：例8：如圖所示，一個(gè)50匝的線圈的兩端跟R＝99Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，線圈的橫截面積是20㎝2，電阻為1Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度以100T／s的變化率均勻減少。在這一過程中通過電阻R的電流為多大？解析：

例9：兩塊水平放置的板間距為d，用導(dǎo)線與一n匝線圈連接，線圈置于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，兩板間有一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的油滴恰好靜止，則線圈中的磁通量的變化率是多少？（mgd/nq）