法拉第电磁感应定律+高二物理人教版（2019）选择性必修第二册

第二章电磁感应第2节法拉第电磁感应定律问题1：据初中所学，电路中存在持续电流的条件是什么？（1）闭合电路；（2）有电源。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问题2：什么叫电磁感应现象？产生感应电流的条件是什么？知识回顾：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（相当于电源）有电源就有电动势思考：

1.在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.一.感应电动势2．感应电动势与感应电流：感应电动势是形成感应电流的必要条件，有感应电动势不一定存在感应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定存在感应电动势．电源NS电源那么，感应电动势的大小跟哪些因素有关？探究感应电动势大小与磁通量变化的关系提出问题：

既然闭合电路的磁通量发生改变就能产生感应电动势，那么感应电动势大小与磁通量的变化是否有关呢？猜想或假设：

感应电动势E的大小与磁通量的变化量△φ有关。也与完成磁通量变化所用的时间△t有关。也就是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）视频展示：（注意观察用不同速度滑动滑片E时，G表指针的偏转幅度.）现象分析：缓慢移动滑片,B线圈中磁通量变化慢,G表指针偏转幅度小,说明感应电动势小；快速移动滑片,B线圈中磁通量变化快,G表指针偏转幅度大,说明感应电动势大。结论：感应电动势E的大小与磁通量的变化率（

）有关。

1、内容：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成正比。二、法拉第电磁感应定律：2、数学表达式：E的单位:伏△φ的单位用:韦伯△t的单位用:秒k=1若线圈有n匝，则相当于有n个电源串联，总电动势为：注意：（1）公式中Δφ的计算方法，（2）电动势E为平均值，（3）感应电流的方向另行判断。讨论：

磁通量大，磁通量变化一定大吗？磁通量变化大，磁通量的变化率一定大吗？（与速度、速度的变化量和加速度的关系类比）磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化量不同。磁通量为零，磁通量的变化率不一定为零；磁通量的变化量大，磁通量的变化率也不一定大。例1：有一个50匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s，求感应电动势。例2：一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。例3：一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置，在0.5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。Φ/10-2Wbt/sABD0120.1例4：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三、导体作切割磁感线时的感应电动势如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势Eab×

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×Gabv回路在时间t内增大的面积为：ΔS=L(vΔt)产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化为：ΔΦ=BΔS=BLvΔt(V是相对于磁场的速度）动生电动势的大小θvBV1=VsinθV2=Vcosθ（θ为v与B夹角）说明1、导线的长度L应为有效长度2、V方向和B平行时，θ=0E=03、速度V为平均值，E就为平均值.速度V为瞬时值，E就为瞬时值.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)例5：如图，匀强磁场的磁感应电动势为B，长为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与L成θ角，求金属棒ab产生的感应电动势。abθvE=BL(Vsinθ)E=B(Lsinθ)V有效长度---导线在垂直速度方向上的投影长度例6：半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中，以速度V向右匀速运动时，E=？×

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×ＶE=B·2R·V有效长度---弯曲导线在垂直速度方向上的投影长度公式①与公式②的区别和联系？①求出的是平均感应电动势，E和某段时间或者某个过程对应，②求出的是瞬时感应电动势，E和某个时刻或者某个位置对应。区别：问题：2,①求出的是整个回路的感应电动势1,回路中感应电动势为零时，但是回路中某段导体的感应电动势不一定为零。vabcdL1、公式①中的时间趋近于0时，E就为瞬时感应电动势2、公式②中v若代表平均速度，则求出的E就为平均感应电动势。联系：公式①与公式②的区别和联系？问题：例8：如图所示，一个50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，磁感应强度以100T／s的变化率均匀减少。在这一过程中通过电阻R的电流为多大？解析：

例9：两块水平放置的板间距为d，用导线与一n匝线圈连接，线圈置于方向竖直向上的匀强磁场中，如图所示，两板间有一质量为m、带电量为＋q的油滴恰好静止，则线圈中的磁通量的变化率是多少？（mgd/nq）