新教材人教版高中物理選擇性必修第二冊 2.2 法拉第電磁感應(yīng)定律 教學(xué)課件

1、第二章 電磁感應(yīng)2.2 法拉第電磁感應(yīng)定律學(xué)習(xí)目標(biāo) 穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的大小跟哪些因素有關(guān)？新課導(dǎo)入感應(yīng)電流的大小跟哪些因素有關(guān)？I:金屬棒運動速度I:磁鐵插入快慢磁場變化越快變化也越快S變化越快感應(yīng)電流就越大磁通量的變化率有關(guān) 實驗裝置如圖所示，線圈的兩端與電壓表相連。將強磁體從長玻璃管上端由靜止下落，穿過線圈。分別使線圈距離上管口20cm、30cm、40cm和50cm,記錄電壓表的示數(shù)以及發(fā)生的現(xiàn)象。 分別改變線圈的匝數(shù)、磁體的強度，重復(fù)上面的實驗，得出定性的結(jié)論。做一做結(jié)論：感應(yīng)電流的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比一、電磁感應(yīng)

2、定律NSG產(chǎn)生電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源I電源I電動勢感應(yīng) 如果電路不閉合雖然沒有感應(yīng)電流，但電動勢依然存在。所以產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。新課講解 閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。（一匝線圈）（n匝線圈）串聯(lián) 當(dāng)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。磁通量的變化是由磁場變化引起時，BS，則磁通量的變化是由面積變化引起時，BS，則如果磁通量的變化是由面積和磁場變化共同引起時，則根據(jù)定義求，末初，有應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況例1：關(guān)于電磁感應(yīng)，下述說法正確的是（ ）A.穿過線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動勢越大B.穿過線圈的磁

3、通量為0,感應(yīng)電動勢一定為0C.穿過線圈的磁通量的變化越大,感應(yīng)電動勢越大D.穿過線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動勢越大解：磁通量的變化與時間的比值。D 當(dāng)堂小練例2：一個1000匝的線圈，在0.4s內(nèi)穿過它的磁通量從0.02Wb增加到0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動勢。如果線圈的電阻是10，把一個電阻為990的電熱器連接在它的兩端，通過電熱器的電流是多大？解：二、導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢：=BStvlS=lvt=BlvtE=BLvB是勻強磁場B、L、v相互垂直成立條件：那要是B、L、v不垂直怎么計算呢？新課講解vBv2v11.導(dǎo)體斜切磁感線把速度v分解為兩個分量：垂直于磁感線的分

4、量：v1=vsin 平行于磁感線的分量：v2=vcos 只有垂直于磁感線的分量切割磁感線，于是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢：E=BLv1=Blvsin=0時平行：E0=90時垂直：E=BLv（無切割）2.l為切割磁感線的有效長度E=Blvsinvvsinvcos l感應(yīng)電動勢：E=Bvlsinl：導(dǎo)線垂直于運動方向上的投影。 vL vEBLv適用范圍 3.兩個公式的比較普遍適用磁場變化：面積變化：S：線圈內(nèi)部磁場的面積導(dǎo)體切割磁感線運動回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相互垂直某部分導(dǎo)體電動勢研究對象物理意義t：某一段時間平均感應(yīng)電動勢v：瞬時速度瞬時感應(yīng)電動勢v=0EBLv00瞬時EBLv平均速度平均例3：當(dāng)航天飛機

5、在環(huán)繞地球的軌道上飛行時，從中釋放一顆衛(wèi)星，衛(wèi)星與航天飛機保持相對靜止，兩者用導(dǎo)電纜繩相連，這種衛(wèi)星稱為繩系衛(wèi)星，利用它可以進行各種科學(xué)實驗。 現(xiàn)有一顆繩系衛(wèi)星在地球赤道上空沿東西方向運行。衛(wèi)星位于航天飛機正上方，它與航天飛機間的距離是20.5km，衛(wèi)星所在位置的地磁場為B4.610-5T，沿水平方向由南向北。如果航天飛機和衛(wèi)星的運行速度是7.6km/s，求纜繩中的感應(yīng)電動勢。解：可以看成是導(dǎo)體切割磁感線。E=BLV=7.2103V如圖，若接入的電阻R=14，ab的電阻為0.4，求感應(yīng)電流的大??？當(dāng)堂小練思考與討論F洛F洛F電合運動是斜向上的。（D到C）當(dāng)F洛=F電時，不再移動。C端電勢高，相

6、當(dāng)于電源正極。4.動生電動勢由于導(dǎo)體運動而產(chǎn)生的電動勢叫動生電動勢非靜電力是洛倫茲力提供導(dǎo)體棒就相當(dāng)于與電源導(dǎo)體棒還會受到安培力的作用F安新課講解1.電磁感應(yīng)定律 閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。磁通量的變化是由磁場變化引起時，BS，則磁通量的變化是由面積變化引起時，BS，則如果磁通量的變化是由面積和磁場變化共同引起時，則根據(jù)定義求，末初，有2.導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢E=Blvsin=0時平行：E0=90時垂直：E=BLv（無切割）課堂小結(jié)l為切割磁感線的有效長度，即導(dǎo)線垂直于運動方向上的投影EBLv適用范圍 普遍適用磁場變化：面積變化：S：線圈內(nèi)部磁場的

7、面積導(dǎo)體切割磁感線運動回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相互垂直某部分導(dǎo)體電動勢研究對象物理意義t：某一段時間平均感應(yīng)電動勢v：瞬時速度瞬時感應(yīng)電動勢兩個公式的比較動生電動勢1、關(guān)于電磁感應(yīng)，下述說法中正確的是( )A、穿過線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動勢越大B、穿過線圈的磁通量為零,感應(yīng)電動勢一定為零C、穿過線圈的磁通量的變化越大,感應(yīng)電動勢越大D、穿過線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動勢越大D注意:感應(yīng)電動勢E與、 /t的關(guān)系課堂練習(xí)/10-2Wbt/sABD0120.12、單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則：( )A、線圈中0時刻感應(yīng)電動勢最

8、大 B、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢為零 C、線圈中D時刻感應(yīng)電動勢最大 D、線圈中0到D時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為0.4VABD斜率表示的變化率3、在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,有一矩形線框,邊長ab=L1,bc=L2線框繞中心軸00以角速度由圖示位置逆時針方向轉(zhuǎn)動。求:(1)線圈轉(zhuǎn)過1/4周的過程中的平均感應(yīng)電動勢(2)線圈轉(zhuǎn)過1/2周的過程中的平均感應(yīng)電動勢B00adcb4、如圖,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,它們的電阻不計,在M和P之間接有R=3.0的定值電阻,導(dǎo)體棒長ab=0.5m,其電阻為r=1.0,與導(dǎo)軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中,B=0.4T.現(xiàn)使ab以v=10ms的速度向右做勻速運動.(1)ab中的電流多大? ab兩點間的電壓多大?(2)維持ab做勻速運動的外力多大?(3)ab向右運動1m的過程中, 外力做的功是多少?電路中產(chǎn)生的熱量是多少? RBr