資源簡介

(共20張PPT)
2.2法拉第電磁感應定律
學習目標
知道什么叫感應電動勢
知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量
理解法拉第電磁感應定律內容及數學表達式
知道公式E=Blvsinθ的推導過程
會用法拉第電磁感應定律解決問題
視頻導入：搖繩發電
回顧
電磁感應現象中，產生電流的條件
電路中，產生持續電流的條件
閉合回路
磁通量變化
閉合回路
電源（電動勢）
思考：在電磁感應現象中，哪一部分導體可等效為電源？
一.感應電動勢
定義：在電磁感應現象中產生的電動勢叫感應電動勢
獨立思考：當電路斷開時
是否還有感應電流？
是否還有感應電動勢？
條件：只要穿過電路磁通量發生變化，電路中就有感應電動勢
一.感應電動勢
感應電動勢
感應電流
閉合回路
磁通量變化
有感應電流就一定有感應電動勢
有感應電動勢不一定有感應電流
產生感應電動勢的那部分導體相當于電源
1.在實驗中，電流表指針偏轉原因是什么？
小組討論分析，回答下面的問題
產生E
產生I
二.感應電動勢大小的影響因素
結合情境引入，討論分析并思考回答問題
2.電流表指針偏轉程度跟感應電動勢的大小有什么關系？
總電阻一定時，E越大，I越大，指針偏轉角越大
二.感應電動勢大小的影響因素
3.該實驗中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？
磁通量變化越快，感應電動勢越大
從條件上看
從結果上看
相同
不同
Φ的變化量相同
都產生了E
Φ變化的快慢不同
產生的E大小不等
越大？
磁通量的變化率
二.感應電動勢大小的影響因素
Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意義
磁通量變化率ΔΦ/Δt
磁通量變化△Ф
穿過回路的磁通量變化的快慢
磁通量Ф
物理意義
與電磁感應的關系
穿過回路的磁感線的條數多少
穿過回路的磁通量變化了多少
無直接關系
產生感應電動勢的條件
決定感應電動勢的大小
磁通量、磁通量變化和磁通量變化率
1.內容：
電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比
(k是一個常數）
2.表達式：
磁通量的變化率
線圈的匝數
各量均是國際單位制的單位時，k=1
注意：公式中Δφ取絕對值，不涉及正負，感應電流的方向另行判斷。
物理量都取國際單位
三.法拉第電磁感應定律
韋伯 ﹑紐曼
B不變，S變化，則
B變化，S不變，則
B變化，S變化，則
磁通量變化的三種方式
學以致用（法拉第電磁感應定律）
【例1】一矩形線框置于勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直。先保持線框的面積不變，將磁感應強度在1 s時間內均勻地增大到原來的兩倍。接著保持增大后的磁感應強度不變，在1 s時間內，再將線框的面積均勻地減小到原來的一半。先后兩個過程中，線框中感應電動勢的比值為(　　)
A．．　　　　B．1　　　　C．2　　　　D．4
B　[根據法拉第電磁感應定律 ，設線框匝數為n，面積為S0，初始時刻磁感應強度為B0，則第一種情況下的感應電動勢為 ；第二種情況下的感應電動勢為 ，所以兩種情況下線框中的感應電動勢相等，比值為1，故選項B正確。]
思考討論
如圖所示閉合線圈一部分導體ab處于勻強磁場中，磁感應強度是B，兩平行導軌間距為L，若ab以速度v勻速切割磁感線，求產生的感應電動勢？
× × × × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × × × ×
G
a
b
v
在Δt時間內可動部分由原來的位置ab移到a1b1，這時線框的面積變化量ΔS＝LvΔt，穿過閉合電路的磁通量的變化量ΔΦ＝BΔS＝BLvΔt，代入公式 中，得到E＝BLv。對于表達式的成立有什么條件限制嗎？
適用條件：勻強磁場中，導線、B、v相互垂直時
四.導體切割磁感線時的感應電動勢
E=BLv
E=BLvsinθ
E=BLvsinθ
θ
v
B
B
L
B
L
（L為有效長度）
E=B2Rv
對比兩個公式
求平均感應電動勢
△t近于0時，E為瞬時感應電動勢
求平均感應電動勢,v是平均速度
求瞬時感應電動勢，v是瞬時速度
[例二]如圖所示，水平放置的兩平行金屬導軌相距L＝0.50 m，左端接一電阻R＝0.20 Ω，磁感應強度B＝0.40 T 的勻強磁場方向垂直于導軌平面向下，導體棒ac(長為L)垂直放在導軌上，并能無摩擦地沿導軌滑動，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計。當ac棒以v＝4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動時，求：
(1)ac棒中感應電動勢的大小；
(2)回路中感應電流的大??；
(3)維持ac棒做勻速運動的水平外力的大小。
例題講解（切割磁感線的電動勢）
一法拉第電磁感應定律：
1.內容：
電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的成正比
2.表達式：
二.導線切割時的感應電動勢：
磁通量的變化率
（n為 ）
線圈的匝數
（L指的是切割磁感線的 ）
有效長度
小結
完成導學案、作業案30案
課后作業
1.（ 1 ）收集資料，了解電磁感應現象的發現過程，體會人類探索自然規律的科學態度和科學精神；
（ 2 ）舉例說明電磁感應在生活和生產中的應用；
2. 完成作業案

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