【課件】2.2法拉第電磁感應定律課件-高二下學期物理魯科版（2019）選擇性必修第二冊

2.2法拉第電磁感應定律第2章電磁感應及其應用魯科版（2019版）選擇性必修20復習回顧問題1：據(jù)前面所學，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？（1）閉合電路；（2）有電源問題2：什么叫電磁感應現(xiàn)象？產(chǎn)生感應電流的條件是什么？產(chǎn)生感應電流的條件是：（1）閉合電路；（2）磁通量變化。利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象0復習回顧問題三：試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同乙甲相同點：兩電路都是閉合的，有電流不同點：甲中有電池（電源）乙中有螺線管而產(chǎn)生電動勢的哪部分導體就相當于電源。1感應電動勢乙甲1.1演示實驗觀察甲、乙兩實驗，請問指針偏轉(zhuǎn)的角度大小與什么有關(guān)呢？1感應電動勢問題1：在實驗中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？問題3：該實驗中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？Φ變化產(chǎn)生E有I

總電阻一定時，E越大，I越大，指針偏轉(zhuǎn)越大。問題2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應電動勢的大小有什么關(guān)系？從條件上看從結(jié)果上看相同不同Φ變化的快慢不同Φ都發(fā)生了變化都產(chǎn)生了I產(chǎn)生的I大小不等1感應電動勢1.2定義在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。1.3電源產(chǎn)生的感應電動勢的導體相當于電源1.4與什么有關(guān)與電路是否閉合無關(guān)，與磁通量變化率和匝數(shù)有關(guān)；1.5能量轉(zhuǎn)化機械能轉(zhuǎn)化為電能；磁通量是否變化是電磁感應的根本原因。若磁通量變化了，電路中就會產(chǎn)生感應電動勢，再若電路又是閉合的，電路中將會有感應電流。1感應電動勢1.6區(qū)別：磁通量、磁通量變化、磁通量變化率磁通量變化磁通量變化快慢磁通量與n無關(guān)單位都是：韋伯（Wb）2電磁感應定律

電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。2.1內(nèi)容(K是一個常數(shù))(n為線圈的匝數(shù))當E、ΔΦ、Δt都取國際單位時，k＝12.2表達式2電磁感應定律2.3單位伏特；1V=1Eb/s2.4方向標量，當有方向，正方向是電源的負極經(jīng)過電源內(nèi)部指向電源的正極；與電源內(nèi)部的電流方向相同；2.5動生電動勢---平動切割磁感線回路在時間t內(nèi)增大的面積為：解：產(chǎn)生的感應電動勢為：穿過回路的磁通量的變化為：ΔS=LvΔtΔΦ=BΔS2電磁感應定律單位：V；1V=1T?1m?m/sL的理解問題：L是垂直切割磁感線的有效長度。

求下面圖示情況下，a、b、c三段導體兩端的感應電動勢各為多大？L2電磁感應定律vθBV2V1=Vsinθ=Vcosθ若導體斜切磁感線（θ為v與B夾角）動生電動勢的解釋V-ef洛倫茲力-----++++2電磁感應定律2.6動生電動勢---旋轉(zhuǎn)切割磁感線

如圖所示，長為L的金屬桿OA繞過O點垂直于紙面的固定軸沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω。一勻強磁場垂直于紙面向里，磁感應強度為B，磁場范圍足夠大。求OA桿產(chǎn)生感應電動勢的大小。OAω2電磁感應定律拓展一下：ONMr1r2設(shè)OM=r1，ON=r2，以O(shè)點為圓心，角速度ω旋轉(zhuǎn)切割磁感線，求感應電動勢的表達式呢？2電磁感應定律2.7感生電動勢線圈與磁場沒有相對運動，但磁場大小在改變；B-t圖像的斜率問題解釋：變化的磁場在其周圍空間會激發(fā)出感應電場（稱為渦旋電場），這種電場迫使導體內(nèi)的電荷做定向移動而產(chǎn)生感生電動勢。2電磁感應定律例題：P38在一個磁感應強度大小隨時間變化的磁場中，垂直于磁場方向放一個面積為0.10m2的線圈。在0.20s內(nèi)磁場各點的磁感應強度由0增大到0.30T，求線圈中的平均感應電動勢。例題：P38

如圖所示，兩條相距50cm的光滑平行金屬導軌位于同一水平面內(nèi)，左端接一阻值為0.5Ω的電阻，一根與導軌垂直的金屬棒ab置于兩導軌上。整個裝置置于磁感應強度為0.5T的勻強磁場中。線框平面、金屬棒速度方向均與磁場方向垂直。假定導體ab以4m/s的速度向右做勻速運動。不計金屬棒及導軌的電阻，求：（1）金屬棒中感應電動勢的大小及方向；（2）金屬棒受到的安培力的大小及方向。2電磁感應定律

改編：如圖所示，裸金屬線組成光滑滑框，ab可滑動，其電阻為r=1Ω，長為L=0.5m，串接電阻R=3Ω，勻強磁場為B=1T，當ab以v=8m/s向右勻速運動過程中，求：（1）感應電動勢的大小和電勢a、b哪點大？。（2）ab間的電壓。（3）保證ab勻速運動，所加外力F。（4）在2s的時間內(nèi)，外力做的功；ab的焦耳熱Q1；電阻R的焦耳熱Q2。2電磁感應定律

例題：如圖所示，一個500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磁場中，線圈的橫截面積是20㎝2，電阻為1Ω，磁場的磁感應強度隨時間變化的圖象如圖所示。求磁場變化過程中通過電阻R的電流為大小和方向。2電磁感應定律例題2：如圖甲所示，線圈的匝數(shù)n＝100匝，橫截面積S＝50cm2，線圈總電阻r＝10Ω，沿軸向有勻強磁場，設(shè)圖示磁場方向為正，磁場的磁感應強度隨時間做如圖乙所示變化，則在開始的0.1s內(nèi)(

)A．磁通量的變化量為0.25WbB．磁通量的變化率為2.5×10－2Wb/sC．a(chǎn)、b間電壓為0D．在a、b間接一個理想電流表時，電流表的示數(shù)為0.25A2電磁感應定律例題3一個矩形線圈，在勻強磁場中繞一個固定軸做勻速轉(zhuǎn)動，當線圈處于如圖所示位置時，它的：()

A.磁通量最大,磁通量變化率最大,感應電動勢最大;

B.磁通量最小,磁通量變化率最大,感應電動勢最小;C.磁通量最大,磁通量變化率最小,感應電動勢最大;D.磁通量最小,磁通量變化率最小,感應電動勢最大;B2電磁感應定律課本P40如圖所示，在與水平面成θ=30°角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計?？臻g存在著勻強磁場，磁感應強度B=0.20T，方向垂直于軌道平面向上。導體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路，每根棒的質(zhì)量m=0.20kg、電阻r=5.0×10-2Ω，軌道的寬度l=0.50m?，F(xiàn)對棒ab施加平行于軌道向上的拉力，在棒ab勻速向上運動的過程中，棒cd始終保持靜止，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）棒cd受到的安培力大?。唬?）棒ab運動的速度大??；（3）拉力對棒ab做功的功率。2電磁感應定律課本P40某興趣小組設(shè)計了一種發(fā)電裝置，如圖所示。在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角α均為4π/9，磁場均沿半徑方向。匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長ab=cd=L，bc=ad=2L。線圈以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，bc和ad邊同時進入磁場。在磁場中，兩條邊所經(jīng)處的磁感應強度大小均為B，磁場方向始終與兩邊的運動方向垂直。線圈的總電阻為r，外接小燈泡的電阻為R。當線圈