第二章

電磁感應(yīng)

第二節(jié)

法拉第電磁感應(yīng)定律高中物理選擇性必修二二、法拉第電磁感應(yīng)定律一、影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的因素

目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)三、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)四、電磁感應(yīng)中的能量問題1影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的因素2楞法拉第電磁感應(yīng)定律3導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)劃與措施學(xué)習(xí)目標(biāo)4電磁感應(yīng)中的能量問題（1）閉合電路利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象問題1：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象？問題2：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？（2）磁通量變化楞次定律問題3：產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向怎么確定？問題4：產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小如何計(jì)算？切割：右手定則知識(shí)回顧問題4：試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同

既然閉合電路中有感應(yīng)電流，這個(gè)電路中就一定有電動(dòng)勢(shì)。甲NSG乙產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源所以產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。知識(shí)回顧穿過線圈的磁通量變化越快感應(yīng)電流越大

實(shí)驗(yàn)與探究：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與什么因素有關(guān)？較小較小較小很大很大較大較大較大1較小Δt結(jié)論：①ΔΦ一定，Δt越小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大

②Δt一定，ΔΦ越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的因素（一匝線圈）（n匝線圈）當(dāng)電動(dòng)勢(shì)單位為V,磁通量單位為Wb，時(shí)間單位為s時(shí)，K的取值為1。2.公式：1.內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，與穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。①Δφ取絕對(duì)值，不涉及正負(fù)，注意：②E為Δt內(nèi)的平均電動(dòng)勢(shì)③n為線圈匝數(shù)法拉第電磁感應(yīng)定律(1)磁通量的變化是由面積變化引起時(shí)，ΔΦ＝B·ΔS，則

(2)磁通量的變化是由磁場(chǎng)變化引起時(shí)，ΔΦ＝ΔB·S，則(3)磁通量的變化是由面積和磁場(chǎng)變化共同引起時(shí)，則根據(jù)定義求，ΔΦ＝Φ末－Φ初應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況法拉第電磁感應(yīng)定律(2)磁通量的變化率對(duì)應(yīng)Φ-t圖線上某點(diǎn)切線的斜率．oΦt3.法拉第電磁感應(yīng)定律的理解(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由線圈的匝數(shù)和穿過線圈的磁通量的變化率共同決定，而與磁通量Φ的大小、變化量ΔΦ的大小沒有必然聯(lián)系．法拉第電磁感應(yīng)定律

物理意義與電磁感應(yīng)關(guān)系磁通量Ф（狀態(tài)量）穿過回路的磁感線的條數(shù)多少無(wú)直接關(guān)系磁通量變化△Ф（過程量）穿過回路的磁通量變化了多少產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件磁通量變化率ΔΦ/Δt穿過回路的磁通量變化的快慢

決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小4.理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意義法拉第電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：ΔΦ=B·ΔSΔtv·ΔS=Lv·ΔtΔΦ=B·Lv·ΔtE=BLv①B是勻強(qiáng)磁場(chǎng)②B、L、v相互垂直成立條件：那要是B、L、v不垂直怎么計(jì)算呢？（1）導(dǎo)體垂直切割磁感線.1.導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線.導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（2）導(dǎo)體斜切磁感線若v//B：E=0（無(wú)切割）（為v與B成θ角，其他兩兩垂直）

導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(3)L為切割磁感線的有效長(zhǎng)度L：導(dǎo)線垂直于運(yùn)動(dòng)方向上的投影（v與l不垂直，其他兩兩垂直）。×

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×vL×

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×v導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)×

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×OAL2.轉(zhuǎn)動(dòng)切割如圖所示，導(dǎo)體棒長(zhǎng)為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,垂直于紙面向里。以O(shè)為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω，求E。v由于棒上各點(diǎn)的速度隨著距離O點(diǎn)的距離均勻變化，所以可以用O、A兩點(diǎn)的平均速度代替棒運(yùn)動(dòng)的速度求解。右手定則：φA>φO×

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×導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv適用范圍

普遍適用磁場(chǎng)變化：面積變化：S：線圈內(nèi)部磁場(chǎng)的面積導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相互垂直某部分導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)研究對(duì)象物理意義Δt：某一段時(shí)間平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)v：瞬時(shí)速度瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Δt→0兩種計(jì)算方法的比較瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)v：平均速度平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)【例題1】設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒MN的長(zhǎng)度為l，在水平外力作用下以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，電阻值為R，不計(jì)其它電阻和摩擦。①導(dǎo)體棒產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？回路中的感應(yīng)電流？ER電磁感應(yīng)中的能量問題②在時(shí)間t內(nèi)，電路中產(chǎn)生多少電能？③導(dǎo)體棒受到的安培力的大小？方向？④作用在導(dǎo)體棒上的外力F的大小？方向？⑤在時(shí)間t內(nèi)，外力F做功？安培力

做功？⑥運(yùn)動(dòng)過程中，外力做功、安培力做功與電路中產(chǎn)生的電能有什么關(guān)？【例題1】設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒MN的長(zhǎng)度為l，在水平外力作用下以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，電阻值為R，不計(jì)其它電阻和摩擦。①導(dǎo)體棒產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？回路中的感應(yīng)電流？感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv感應(yīng)電流ER電磁感應(yīng)中的能量問題②在時(shí)間t內(nèi)，電路中產(chǎn)生多少電能？電路中產(chǎn)生的電能③導(dǎo)體棒受到的安培力的大小？方向？安培力與v反向④作用在導(dǎo)體棒上的外力F的大小？方向？外力與v同向F安電磁感應(yīng)