【课件】2.2法拉第电磁感应定律课件-高二下学期物理鲁科版（2019）选择性必修第二册

2.2法拉第电磁感应定律第2章电磁感应及其应用鲁科版（2019版）选择性必修20复习回顾问题1：据前面所学，电路中存在持续电流的条件是什么？（1）闭合电路；（2）有电源问题2：什么叫电磁感应现象？产生感应电流的条件是什么？产生感应电流的条件是：（1）闭合电路；（2）磁通量变化。利用磁场产生电流的现象0复习回顾问题三：试从本质上比较甲、乙两电路的异同乙甲相同点：两电路都是闭合的，有电流不同点：甲中有电池（电源）乙中有螺线管而产生电动势的哪部分导体就相当于电源。1感应电动势乙甲1.1演示实验观察甲、乙两实验，请问指针偏转的角度大小与什么有关呢？1感应电动势问题1：在实验中，电流表指针偏转原因是什么？问题3：该实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？Φ变化产生E有I

总电阻一定时，E越大，I越大，指针偏转越大。问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？从条件上看从结果上看相同不同Φ变化的快慢不同Φ都发生了变化都产生了I产生的I大小不等1感应电动势1.2定义在电磁感应现象中产生的电动势。1.3电源产生的感应电动势的导体相当于电源1.4与什么有关与电路是否闭合无关，与磁通量变化率和匝数有关；1.5能量转化机械能转化为电能；磁通量是否变化是电磁感应的根本原因。若磁通量变化了，电路中就会产生感应电动势，再若电路又是闭合的，电路中将会有感应电流。1感应电动势1.6区别：磁通量、磁通量变化、磁通量变化率磁通量变化磁通量变化快慢磁通量与n无关单位都是：韦伯（Wb）2电磁感应定律

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。2.1内容(K是一个常数)(n为线圈的匝数)当E、ΔΦ、Δt都取国际单位时，k＝12.2表达式2电磁感应定律2.3单位伏特；1V=1Eb/s2.4方向标量，当有方向，正方向是电源的负极经过电源内部指向电源的正极；与电源内部的电流方向相同；2.5动生电动势---平动切割磁感线回路在时间t内增大的面积为：解：产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化为：ΔS=LvΔtΔΦ=BΔS2电磁感应定律单位：V；1V=1T•1m•m/sL的理解问题：L是垂直切割磁感线的有效长度。

求下面图示情况下，a、b、c三段导体两端的感应电动势各为多大？L2电磁感应定律vθBV2V1=Vsinθ=Vcosθ若导体斜切磁感线（θ为v与B夹角）动生电动势的解释V-ef洛伦兹力-----++++2电磁感应定律2.6动生电动势---旋转切割磁感线

如图所示，长为L的金属杆OA绕过O点垂直于纸面的固定轴沿顺时针方向匀速转动，角速度为ω。一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B，磁场范围足够大。求OA杆产生感应电动势的大小。OAω2电磁感应定律拓展一下：ONMr1r2设OM=r1，ON=r2，以O点为圆心，角速度ω旋转切割磁感线，求感应电动势的表达式呢？2电磁感应定律2.7感生电动势线圈与磁场没有相对运动，但磁场大小在改变；B-t图像的斜率问题解释：变化的磁场在其周围空间会激发出感应电场（称为涡旋电场），这种电场迫使导体内的电荷做定向移动而产生感生电动势。2电磁感应定律例题：P38在一个磁感应强度大小随时间变化的磁场中，垂直于磁场方向放一个面积为0.10m2的线圈。在0.20s内磁场各点的磁感应强度由0增大到0.30T，求线圈中的平均感应电动势。例题：P38

如图所示，两条相距50cm的光滑平行金属导轨位于同一水平面内，左端接一阻值为0.5Ω的电阻，一根与导轨垂直的金属棒ab置于两导轨上。整个装置置于磁感应强度为0.5T的匀强磁场中。线框平面、金属棒速度方向均与磁场方向垂直。假定导体ab以4m/s的速度向右做匀速运动。不计金属棒及导轨的电阻，求：（1）金属棒中感应电动势的大小及方向；（2）金属棒受到的安培力的大小及方向。2电磁感应定律

改编：如图所示，裸金属线组成光滑滑框，ab可滑动，其电阻为r=1Ω，长为L=0.5m，串接电阻R=3Ω，匀强磁场为B=1T，当ab以v=8m/s向右匀速运动过程中，求：（1）感应电动势的大小和电势a、b哪点大？。（2）ab间的电压。（3）保证ab匀速运动，所加外力F。（4）在2s的时间内，外力做的功；ab的焦耳热Q1；电阻R的焦耳热Q2。2电磁感应定律

例题：如图所示，一个500匝的线圈的两端跟R＝99Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20㎝2，电阻为1Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图所示。求磁场变化过程中通过电阻R的电流为大小和方向。2电磁感应定律例题2：如图甲所示，线圈的匝数n＝100匝，横截面积S＝50cm2，线圈总电阻r＝10Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间做如图乙所示变化，则在开始的0.1s内(

)A．磁通量的变化量为0.25WbB．磁通量的变化率为2.5×10－2Wb/sC．a、b间电压为0D．在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25A2电磁感应定律例题3一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的：()

A.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最大;

B.磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最小;C.磁通量最大,磁通量变化率最小,感应电动势最大;D.磁通量最小,磁通量变化率最小,感应电动势最大;B2电磁感应定律课本P40如图所示，在与水平面成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直于轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与轨道接触良好构成闭合回路，每根棒的质量m=0.20kg、电阻r=5.0×10-2Ω，轨道的宽度l=0.50m。现对棒ab施加平行于轨道向上的拉力，在棒ab匀速向上运动的过程中，棒cd始终保持静止，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）棒cd受到的安培力大小；（2）棒ab运动的速度大小；（3）拉力对棒ab做功的功率。2电磁感应定律课本P40某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为4π/9，磁场均沿半径方向。匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab=cd=L，bc=ad=2L。线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场。在磁场中，两条边所经处的磁感应强度大小均为B，磁场方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r，外接小灯泡的电阻为R。当线圈