第二章

電磁感應

第二節

法拉第電磁感應定律高中物理選擇性必修二二、法拉第電磁感應定律一、影響感應電動勢的因素

目標學習目標三、導體切割磁感線時的感應電動勢四、電磁感應中的能量問題1影響感應電動勢的因素2楞法拉第電磁感應定律3導體切割磁感線時的感應電動勢計劃與措施學習目標4電磁感應中的能量問題（1）閉合電路利用磁場產生電流的現象問題1：什么叫電磁感應現象？問題2：產生感應電流的條件是什么？（2）磁通量變化楞次定律問題3：產生感應電流的方向怎么確定？問題4：產生感應電流的大小如何計算？切割：右手定則知識回顧問題4：試從本質上比較甲、乙兩電路的異同

既然閉合電路中有感應電流，這個電路中就一定有電動勢。甲NSG乙產生電動勢的那部分導體相當于電源所以產生感應電動勢為電磁感應現象的本質。知識回顧穿過線圈的磁通量變化越快感應電流越大

實驗與探究：感應電動勢的大小與什么因素有關？較小較小較小很大很大較大較大較大1較小Δt結論：①ΔΦ一定，Δt越小，感應電動勢越大

②Δt一定，ΔΦ越大，感應電動勢越大影響感應電動勢的因素（一匝線圈）（n匝線圈）當電動勢單位為V,磁通量單位為Wb，時間單位為s時，K的取值為1。2.公式：1.內容：電路中感應電動勢的大小，與穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。①Δφ取絕對值，不涉及正負，注意：②E為Δt內的平均電動勢③n為線圈匝數法拉第電磁感應定律(1)磁通量的變化是由面積變化引起時，ΔΦ＝B·ΔS，則

(2)磁通量的變化是由磁場變化引起時，ΔΦ＝ΔB·S，則(3)磁通量的變化是由面積和磁場變化共同引起時，則根據定義求，ΔΦ＝Φ末－Φ初應用法拉第電磁感應定律的三種情況法拉第電磁感應定律(2)磁通量的變化率對應Φ-t圖線上某點切線的斜率．oΦt3.法拉第電磁感應定律的理解(1)感應電動勢的大小由線圈的匝數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的大小沒有必然聯系．法拉第電磁感應定律

物理意義與電磁感應關系磁通量Ф（狀態量）穿過回路的磁感線的條數多少無直接關系磁通量變化△Ф（過程量）穿過回路的磁通量變化了多少產生感應電動勢的條件磁通量變化率ΔΦ/Δt穿過回路的磁通量變化的快慢

決定感應電動勢的大小4.理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意義法拉第電磁感應定律感應電動勢：ΔΦ=B·ΔSΔtv·ΔS=Lv·ΔtΔΦ=B·Lv·ΔtE=BLv①B是勻強磁場②B、L、v相互垂直成立條件：那要是B、L、v不垂直怎么計算呢？（1）導體垂直切割磁感線.1.導體平動切割磁感線.導線切割磁感線時的感應電動勢（2）導體斜切磁感線若v//B：E=0（無切割）（為v與B成θ角，其他兩兩垂直）

導線切割磁感線時的感應電動勢(3)L為切割磁感線的有效長度L：導線垂直于運動方向上的投影（v與l不垂直，其他兩兩垂直）。×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

××

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×vL×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

××

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×v導線切割磁感線時的感應電動勢×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×OAL2.轉動切割如圖所示，導體棒長為L，磁感應強度為B,垂直于紙面向里。以O為圓心轉動，角速度ω，求E。v由于棒上各點的速度隨著距離O點的距離均勻變化，所以可以用O、A兩點的平均速度代替棒運動的速度求解。右手定則：φA>φO×

×

×

×

×

×

×

×

×

×導線切割磁感線時的感應電動勢E＝BLv適用范圍

普遍適用磁場變化：面積變化：S：線圈內部磁場的面積導體切割磁感線運動回路中產生的感應電動勢相互垂直某部分導體電動勢研究對象物理意義Δt：某一段時間平均感應電動勢v：瞬時速度瞬時感應電動勢Δt→0兩種計算方法的比較瞬時感應電動勢v：平均速度平均感應電動勢【例題1】設勻強磁場的磁感應強度為B，導體棒MN的長度為l，在水平外力作用下以速度v水平向右勻速運動，電阻值為R，不計其它電阻和摩擦。①導體棒產生感應電動勢？回路中的感應電流？ER電磁感應中的能量問題②在時間t內，電路中產生多少電能？③導體棒受到的安培力的大小？方向？④作用在導體棒上的外力F的大小？方向？⑤在時間t內，外力F做功？安培力

做功？⑥運動過程中，外力做功、安培力做功與電路中產生的電能有什么關？【例題1】設勻強磁場的磁感應強度為B，導體棒MN的長度為l，在水平外力作用下以速度v水平向右勻速運動，電阻值為R，不計其它電阻和摩擦。①導體棒產生感應電動勢？回路中的感應電流？感應電動勢E=Blv感應電流ER電磁感應中的能量問題②在時間t內，電路中產生多少電能？電路中產生的電能③導體棒受到的安培力的大小？方向？安培力與v反向④作用在導體棒上的外力F的大小？方向？外力與v同向F安電磁感應