法拉第电磁感应定律 课件2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

法拉第电磁感应定律一、感应电动势二、法拉第电磁感应定律三、法拉第电磁感应定律的应用——交流发电机思考：交流发电机是应用什么原理进行发电的？问题引入

如图所示，当电键

S

闭合后，电路中将产生电流。电路中产生的电流，可由全电路欧姆定律求出：

当电键

S

闭合，磁铁向下运动时，电路中也产生电流。SRE电源R

i*

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在电磁感应现象中产生的电动势，叫做感应电动势，

用

E

表示。感应电动势

1.感应电动势

产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

2.

感应电流的大小RS电源v

产生感应电动势的那部分导体的电阻，相当于电源的内电阻

。实验探究

猜想：感应电动势的大小跟哪些因素有关？法拉第电磁感应定律

法拉第电磁感应定律

演示实验1

将磁铁迅速插入与慢慢插入线圈中，观察电流表指针偏转的角度。

实验现象

将磁铁迅速插入线圈时,指针偏转的角度大,感应电流大，感应电动势大；将磁铁慢慢插入线圈时，电流小，感应电动势也小。

将磁铁迅速插入线圈与慢慢插入线圈时，穿过线圈的磁通的变化量

ΔΦ

相同，但所用时间

Δt

不同，产生的感应电动势不同，说明感应电动势的大小与磁通的变化所用时间有关。

演示实验2

将粗磁铁和细磁铁以相同的速度分别插入线圈中，观察电流表指针偏转角度。

实验现象

当粗磁铁插入线圈时，电流表指针偏转的角度大，说明电路中的电流大，感应电动势大。当细磁铁插入线圈时，电流表指针偏转的角度小，则电路中的电流小，感应电动势也小。

上述实验表明，穿过线圈的磁通的变化量ΔΦ不同，产生的感应电动势也不同。*

如果Flash动画无法正常显示，请点击这里1、当磁通量变化相同时，所用时间越短，感应电流就越大，表明感应电动势越大。2、感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关，即与磁通量的变化率有关。结论ΔΦ/Δt1.文字表述：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率ΔΦ/Δt成正比。法拉第电磁感应定律2.数学表达式(国际单位)

若有n

匝线圈，则相当于有n个电源串联，总电动势为拓展训练1、如图所示：闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势（动生）。

2、请同学们自设计并动手制作一个简单的小型交流发电机。

【例1】在一个B＝0.1T的匀强磁场中，放一个面积为0.001m2的线圈，其匝数为500匝。在0.1s内把线圈平面从平行于磁感应线的方向转过90º，变为与磁感应线垂直。求感应电动势的平均值。

解：当线圈平行于磁感应线的方向时，穿过线圈的磁通量

1＝0

；当线圈平面垂直于磁感应线的方向时，穿过线圈的磁通量为2＝B

S=0.1×0.001Wb=1.0×10-4Wb。

穿过线圈的磁通量为

=2-

1=1.0×10-4Wb。

由法拉第电磁感应定律，可得

【例2】如图所示，金属框可动边ab长0.1m，磁场的磁感应强度为0.5T，R=2,当ab在外力作用下以6m/s的速度向右运动时，导体框和ab的电阻不计，求ab滑动时产生的感应电动势和闭合电路中的感应电流。

解：由导体垂直切割磁感应线的电动势公式，可得

由全电路欧姆定律，可得abRBv1.下列说法中正确的是（）。

练习A.电路中有感应电动势，就一定有感应电流B.电路中有感应电流，就一定有感应电动势

C.两电路中感应电流较大的，感应电动势也一定大

D.两电路中感应电动势较大的，感应电流也一定大

2.一个100匝的线圈，在0.5s