法拉第电磁感应定律高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

电磁感应法拉第电磁感应定律学习目标1.知道什么是感应电动势。2.理解和掌握法拉第电磁感应定律的内容和表达式，并会用来解答有关问题。3.掌握导体切割磁感线产生的电动势公式E＝Blvsinθ，会用此关系式解答有关问题。4.知道动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系，会判断动生电动势的方向并计算其大小。演示实验

上一节我们学了穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生了感应电流。那感应电流的大小跟哪些因素有关呢？

这个现象告诉我们：当回路中的电阻一定时，感应电流的大小可能与磁通量变化的快慢有关，而磁通量变化的快慢可以用磁通量的变化率表示。即:感应电流的大小与磁通量的变化率有关。讲授新课比较下面两个电路甲NSG乙

v

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（相当于电源）感应电动势讲授新课感应电动势

感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫作感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

在电磁感应现象中，若闭合导体回路中有感应电流，电路就一定有感应电动势；如果电路断开，这时虽然没有感应电流，但感应电动势

依然存在。那感应电动势大小如何计算呢？讲授新课感应电动势的大小··

由闭合电路欧姆定律我们知道,而感应电流的大小与磁通量的变化率有关。所以有,即

磁通量的单位为：wb，又,所以：1wb=1T1m2

单位关系：

在国际制单位中，电动势的单位为V,磁通量单位Wb，时间单位为S,这时K=1，所以有：

闭合电路常常是一个匝数为n的线圈，而且穿过每个每匝线圈的磁通量总是相同的。所以有讲授新课法拉第电磁感应定律(1)内容：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。线圈有n匝(2)公式:(3)注意：公式中Δφ取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。新课讲授

注意：法拉第电磁感应定律新课讲授

法拉第电磁感应定律随堂练习

在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1500，横截面积S＝20cm2。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求：（1）流过R1的电流方向；（2）螺线管中产生的感应电动势大小。答案：（1）由b流向a

答案：（2）1.2V新课讲授动生感应电动势

请根据法拉第电磁感应定律推导垂直切割时动生感应电动势的大小。（1）垂直切割时：

如图所示，闭合电路中的一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，两平行导轨的间距为l，导体ab以速度v匀速切割磁感线，其中B、l、v两两垂直。在Δt时间内，线框的面积变化量：ΔS＝lvΔt则回路中的磁通量变化量：ΔΦ＝BΔS＝BlvΔt由法拉第电磁感应定律得：若杆是倾斜的呢？新课讲授动生感应电动势（2）导体非垂直切割时：

如图所示，闭合电路中的一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒与两导轨接触点之间的距离为L，导体ab以速度v匀速切割磁感线。

请根据法拉第电磁感应定律推导非垂直切割时动生感应电动势的大小。在Δt时间内，线框的面积变化量：ΔS＝（Lsin60）vΔt则回路中的磁通量变化量：ΔΦ＝BΔS＝B（Lsin60）vΔt由法拉第电磁感应定律得：若导线是不规则形状的呢？新课讲授动生感应电动势如果导线下图所示，运动过程中感应电动势大小如何求？如果导线是不规则的，应取与B、V垂直的等效直线的长度。新课讲授(3)导体转动垂直切割磁感线动生感应电动势

如图所示，导体棒长为L，磁感应强度为B，垂直于纸面向里。以O为圆心转动，角速度ω，求E。OALv×

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请根据法拉第电磁感应定律推导感应电动势的大小。由法拉第电磁感应定律得：在Δt时间内，导体棒扫过的面积：则导体扫过的磁通量变化量：新课讲授（4）线圈绕垂直于磁场的轴转动，线圈匝数n，求E。（1）线圈处于如图所示位置（2）当线圈转过θ时，电动势表达式E＝BlvE＝nBsω情景图研究对象回路（不一定闭合）一段直导线（或等效成直导线）绕一端转动的导体棒绕一边（或与一边平行的轴）转动的线圈意义一般求平均感应电动势，当Δt→0时求的是瞬时感应电动势一般求瞬时感应电动势，当v为平均速度时求的是平均感应电动势用平均值法求瞬时感应电动势适用条件所有磁场匀强磁场匀强磁场匀强磁场感应电动势的n种表达新课讲授随堂练习

D.Bav

随堂练习2.如图所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L，金属棒与两导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒的电流为（

）

随堂练习3.（多选）空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t＝0时磁感应强度的方向如图（a）所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示。则在t＝0到t＝t1的时间间隔内（

）A.圆环所受安培力的方向始终不变B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向答案

BC新课讲授F洛＋＋--+(1)导体棒向右运动时，自由电荷向哪运动？(3)导体棒的哪端电势比较高？(4)非静电力与洛伦兹力有关吗？(2)运动自由电荷在磁场中受到什么力的作用？力的方向如何？(5)洛伦兹力做功吗？(6)能量是怎样转化的呢？新课讲授

当导体棒在匀强磁场B中以速度v运动时，导体棒内部的自由正电荷要受到洛伦兹力作用，在洛仑兹力作用下正电荷沿导线向C端定向运动，使D端和C端出现了等量异种电荷，D为负极（低电势），