【新人教版】高二物理-法拉第电磁感应定律

1、思考：试从本质上比较甲、乙两电路思考：试从本质上比较甲、乙两电路的异同的异同 既然闭合电路中既然闭合电路中有感应电流有感应电流，这，这个电路中就个电路中就一定有电动势一定有电动势。甲甲NSG乙乙产生电动势的那部分导体相当于电源产生电动势的那部分导体相当于电源1、产生条件：、产生条件：只要只要穿过电路的穿过电路的磁通量发生变化磁通量发生变化，电路中，电路中就就产生产生感应电动势。感应电动势。2、感应电动势与感应电流：、感应电动势与感应电流： 只要磁通量变化只要磁通量变化,电路中就产生感应电动势电路中就产生感应电动势; 若电路若电路又又闭合闭合,电路中就有感应电流电路中就有感应电流.一、感应电动势

2、一、感应电动势变化变化产生产生E产生产生I 问题问题1 1：在实验中，电流表指针偏：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？转原因是什么？观察实验观察实验,分析思考分析思考:知：由rREI总电阻一定总电阻一定时时,E越大越大,I越越大大,指针偏转指针偏转越大越大.问题问题2 2：电流表指针偏转程度跟：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？感应电动势的大小有什么关系？变化的快慢不同变化的快慢不同 发生了变化发生了变化产生了产生了E(I)E(I)大小不等大小不等磁通量变化磁通量变化越快越快，感应电动势越大。，感应电动势越大。 磁通量的变化快慢磁通量的变化快慢t越大越大?E(I)E(I)相同相

3、同不同不同问题问题3:在实验中，将条形磁铁从同一高在实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置，快插入和慢插度插入线圈中同一位置，快插入和慢插入有什么相同和不同入有什么相同和不同? 磁通量的变化率磁通量的变化率二、法拉第电磁感应定律二、法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小，跟穿电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的过这一电路的磁通量磁通量的的变化率变化率成成正正比。比。 1 1.内容内容: :tEtnE注意：注意：公式中公式中取绝对值取绝对值，不涉及，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。正负，感应电流的方向另行判断。2 2.公式公式: :n为线圈的匝数为线圈的匝数 物理意义物理意义与

4、电磁感应关系与电磁感应关系磁通量磁通量穿过回路的磁感穿过回路的磁感线的条数线的条数多少多少无直接关系无直接关系磁通量变化磁通量变化穿过回路的磁通穿过回路的磁通量量变化变化了多少了多少产生产生感应电动感应电动势的势的条件条件磁通量变化率磁通量变化率/tt穿过回路的穿过回路的磁通磁通量量变化的快慢变化的快慢 决定决定感应电动感应电动势的势的大小大小3、理解、理解:、/t的意义的意义一个匝数为一个匝数为100、面积为、面积为10cm2的线的线圈垂直磁场放置圈垂直磁场放置, 在在0.5s内穿过它的内穿过它的磁场从磁场从1T增加到增加到9T。求线圈中的感。求线圈中的感应电动势。应电动势。1.6V例例1在

5、磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁场中的匀强磁场中,有一有一矩形线框矩形线框,边长边长ab=L1,bc=L2线框绕中心线框绕中心轴轴00以角速度以角速度由图示位置逆时针方由图示位置逆时针方向转动。求向转动。求:(1)线圈转过线圈转过1/4周周的过程的过程 中的平均感应电动势中的平均感应电动势212LBLE 例例2B00adcb在磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁场中的匀强磁场中,有一有一矩形线框矩形线框,边长边长ab=L1,bc=L2线框绕中心线框绕中心轴轴00以角速度以角速度由图示位置逆时针方由图示位置逆时针方向转动。求向转动。求:(2)线圈转过线圈转过1/2周周的过程的过程 中的平均感

6、应电动势中的平均感应电动势212LBLE 例例2B00adcb/10- -2Wbt/sA B D0120.1单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则：化的规律如图所示，则：( )A、线圈中、线圈中0时刻感应电动势最大时刻感应电动势最大 B、线圈中、线圈中D时刻感应电动势为零时刻感应电动势为零 C、线圈中、线圈中D时刻感应电动势最大时刻感应电动势最大 D、线圈中、线圈中0到到D时间内时间内 平均感应电动势为平均感应电动势为0.4VABD例例3斜率表示斜率表示

7、的变化率的变化率ab Gabv回路在时间回路在时间t内增大的面积内增大的面积为：为： S=Lvt产生的感应电动势为：产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化穿过回路的磁通量的变化为：为：=BStE =BLvtttBLv BLv （V是相对于磁场的速度）是相对于磁场的速度）三、导体切割磁感线时的三、导体切割磁感线时的感应电动势感应电动势如图所示闭合线框一部分导体如图所示闭合线框一部分导体ab长长l,处于处于匀强磁场中，磁感应强度是匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度以速度v匀匀速切割磁感线，求产生感应电动势的大小。速切割磁感线，求产生感应电动势的大小。vB BV1V2若导体运动方向跟磁感应强

8、度方向有夹角若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线导体斜切磁感线)注意：注意：1、导线运动方向和磁感线、导线运动方向和磁感线平行平行时时, E=02、速度、速度v为平均值为平均值(瞬时值瞬时值), E就为平均值就为平均值(瞬时值瞬时值)为为v与与B夹角夹角sin1BLvBLvE三、导体切割磁感线时的三、导体切割磁感线时的感应电动势感应电动势问题：问题：公式公式 tnEsin BLvE与公式与公式 的的区别和联系区别和联系？ (1) 求出的是平均感应电动势求出的是平均感应电动势, E和某段时间或某个过程对应；和某段时间或某个过程对应； 求出的是瞬时感应电动势，求出的是瞬时感应电动势，E和某个和某个时刻或某个位置对应时刻或某个位置对应. (2)求出的是整个回路的求出的是整个回路的感应电动势；感应电动势；求出的是某部求出的是某部分导体的电动势。回路中感应分导体的电动势。回路中感应电动势为零时，回路中某段导电动势为零时，回路中某段导体的感应电动势不一定为零。体的感应电动势不一定为零。vabcdL1、区别：区别：(1)公式公式中