新教材人教版高中物理选择性必修第二册 2.2 法拉第电磁感应定律 教学课件

1、第二章 电磁感应2.2 法拉第电磁感应定律学习目标 穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。感应电流的大小跟哪些因素有关？新课导入感应电流的大小跟哪些因素有关？I:金属棒运动速度I:磁铁插入快慢磁场变化越快变化也越快S变化越快感应电流就越大磁通量的变化率有关 实验装置如图所示，线圈的两端与电压表相连。将强磁体从长玻璃管上端由静止下落，穿过线圈。分别使线圈距离上管口20cm、30cm、40cm和50cm,记录电压表的示数以及发生的现象。 分别改变线圈的匝数、磁体的强度，重复上面的实验，得出定性的结论。做一做结论：感应电流的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比一、电磁感应

2、定律NSG产生电动势的那部分导体相当于电源I电源I电动势感应 如果电路不闭合虽然没有感应电流，但电动势依然存在。所以产生感应电动势为电磁感应现象的本质。新课讲解 闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。（一匝线圈）（n匝线圈）串联 当电动势单位为v,磁通量单位为Wb，时间单位为s时，K的取值为1。磁通量的变化是由磁场变化引起时，BS，则磁通量的变化是由面积变化引起时，BS，则如果磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时，则根据定义求，末初，有应用法拉第电磁感应定律的三种情况例1：关于电磁感应，下述说法正确的是（ ）A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大B.穿过线圈的磁

3、通量为0,感应电动势一定为0C.穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大解：磁通量的变化与时间的比值。D 当堂小练例2：一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。如果线圈的电阻是10，把一个电阻为990的电热器连接在它的两端，通过电热器的电流是多大？解：二、导线切割磁感线时的感应电动势感应电动势：=BStvlS=lvt=BlvtE=BLvB是匀强磁场B、L、v相互垂直成立条件：那要是B、L、v不垂直怎么计算呢？新课讲解vBv2v11.导体斜切磁感线把速度v分解为两个分量：垂直于磁感线的分

4、量：v1=vsin 平行于磁感线的分量：v2=vcos 只有垂直于磁感线的分量切割磁感线，于是产生感应电动势：E=BLv1=Blvsin=0时平行：E0=90时垂直：E=BLv（无切割）2.l为切割磁感线的有效长度E=Blvsinvvsinvcos l感应电动势：E=Bvlsinl：导线垂直于运动方向上的投影。 vL vEBLv适用范围 3.两个公式的比较普遍适用磁场变化：面积变化：S：线圈内部磁场的面积导体切割磁感线运动回路中产生的感应电动势相互垂直某部分导体电动势研究对象物理意义t：某一段时间平均感应电动势v：瞬时速度瞬时感应电动势v=0EBLv00瞬时EBLv平均速度平均例3：当航天飞机

5、在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行各种科学实验。 现有一颗绳系卫星在地球赤道上空沿东西方向运行。卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离是20.5km，卫星所在位置的地磁场为B4.610-5T，沿水平方向由南向北。如果航天飞机和卫星的运行速度是7.6km/s，求缆绳中的感应电动势。解：可以看成是导体切割磁感线。E=BLV=7.2103V如图，若接入的电阻R=14，ab的电阻为0.4，求感应电流的大小？当堂小练思考与讨论F洛F洛F电合运动是斜向上的。（D到C）当F洛=F电时，不再移动。C端电势高，相

6、当于电源正极。4.动生电动势由于导体运动而产生的电动势叫动生电动势非静电力是洛伦兹力提供导体棒就相当于与电源导体棒还会受到安培力的作用F安新课讲解1.电磁感应定律 闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。磁通量的变化是由磁场变化引起时，BS，则磁通量的变化是由面积变化引起时，BS，则如果磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时，则根据定义求，末初，有2.导线切割磁感线时的感应电动势E=Blvsin=0时平行：E0=90时垂直：E=BLv（无切割）课堂小结l为切割磁感线的有效长度，即导线垂直于运动方向上的投影EBLv适用范围 普遍适用磁场变化：面积变化：S：线圈内部磁场的

7、面积导体切割磁感线运动回路中产生的感应电动势相互垂直某部分导体电动势研究对象物理意义t：某一段时间平均感应电动势v：瞬时速度瞬时感应电动势两个公式的比较动生电动势1、关于电磁感应，下述说法中正确的是( )A、穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大B、穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零C、穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大D、穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D注意:感应电动势E与、 /t的关系课堂练习/10-2Wbt/sABD0120.12、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化的规律如图所示，则：( )A、线圈中0时刻感应电动势最

8、大 B、线圈中D时刻感应电动势为零 C、线圈中D时刻感应电动势最大 D、线圈中0到D时间内平均感应电动势为0.4VABD斜率表示的变化率3、在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴00以角速度由图示位置逆时针方向转动。求:(1)线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势(2)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势B00adcb4、如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻不计,在M和P之间接有R=3.0的定值电阻,导体棒长ab=0.5m,其电阻为r=1.0,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.4T.现使ab以v=10ms的速度向右做匀速运动.(1)ab中的电流多大? ab两点间的电压多大?(2)维持ab做匀速运动的外力多大?(3)ab向右运动1m的过程中, 外力做的功是多少?电路中产生的热量是多少? RBr