《法拉第電磁感應(yīng)定律》共29張課件

1、法拉第電磁感應(yīng)定律第二章第二節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律第二章第二節(jié)今日人物 法拉第今日人物邁克爾法拉第 （Michael Faraday，17911867）1791年出生于英國(guó)，著名化學(xué)家、物理學(xué)家，奠定了電磁學(xué)的基礎(chǔ)，被稱為“電學(xué)之父”和“交流電之父”。1867年，“電學(xué)之父”法拉第與世長(zhǎng)辭，享年76歲。法拉第從小生活在薩里郡紐因頓一個(gè)普通的鐵匠家庭。由于貧困，幼時(shí)的法拉第僅上了兩年學(xué)就從學(xué)校退學(xué)去書店謀生。機(jī)會(huì)從來(lái)不會(huì)虧待努力的人，法拉第憑借自己個(gè)人的努力和好學(xué)的精神，在二十歲時(shí)便當(dāng)上戴維的實(shí)驗(yàn)助手。法拉第勤奮好學(xué)，天資聰穎，因此受到了戴維的器重。也正是從那時(shí)起，法拉第開始了他的科學(xué)生涯。邁克爾

2、法拉第 （Michael Faraday，1791電學(xué)方面1821年法拉第完成了第一項(xiàng)重大的電發(fā)明，即第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，通俗來(lái)解釋就是通過(guò)使用電流將物體運(yùn)動(dòng)。雖然在現(xiàn)代技術(shù)看來(lái)，這個(gè)裝置十分簡(jiǎn)陋，但它卻開創(chuàng)電動(dòng)機(jī)的發(fā)展史。1831年法拉第在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)，也就是當(dāng)一塊磁鐵穿過(guò)一個(gè)閉合線路時(shí) ，線路內(nèi)就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。這也成為了法拉第一生最偉大的貢獻(xiàn)之一。同年法拉第發(fā)明了圓盤發(fā)電機(jī)，這是法拉第第二項(xiàng)重大的電發(fā)明。電學(xué)方面電磁學(xué)1837年法拉第打破了牛頓力學(xué)“超距作用”的傳統(tǒng)觀念，指出了電和磁的周圍都有場(chǎng)的存在。1838年，他提出了電力線的新概念，來(lái)進(jìn)一步解釋電、磁現(xiàn)象，這是物理學(xué)理論上邁出的

3、一大步。1843年，法拉第用有名的“冰桶實(shí)驗(yàn)”，證明了電荷守恒定律。1852年，他又引進(jìn)了磁力線的概念，為經(jīng)典電磁學(xué)理論的建立奠定了一定基礎(chǔ)。這位偉大的人物在電學(xué)上面的貢獻(xiàn)，讓我們進(jìn)入了電氣時(shí)代，享受電氣是帶給我們帶來(lái)的便捷。電磁學(xué)法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流。如果電路閉合，有感應(yīng)電流， 電路中就一定有電動(dòng)勢(shì)。 如果電路沒(méi)有閉合，沒(méi)有感應(yīng)電流，但電動(dòng)勢(shì)依然存在。 電動(dòng)勢(shì)可以看成是一種壓力，電的壓力。就如水管內(nèi)，沒(méi)有水流動(dòng)時(shí)，水壓依然存在。為什么？閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有一定的電動(dòng)勢(shì)。在電磁感應(yīng)現(xiàn)

4、象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 。 產(chǎn)生感應(yīng)電 動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 如果電路閉合，有感應(yīng)電流， 電路中就一感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟哪些因素有關(guān)呢？ 在實(shí)驗(yàn)中，速度越快、磁場(chǎng)越強(qiáng)、匝數(shù)越多， 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大。是不是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小可能與磁通量變化的快慢有關(guān)呢？在法拉第、紐曼、韋伯等人工作的基礎(chǔ)上，人們認(rèn)識(shí)到：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量 的變化率成正比，這就是法拉第電磁感應(yīng)定律 。 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟哪些因素有關(guān)呢？ 在實(shí)驗(yàn)中，速度越快、磁場(chǎng)1定律內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比電磁感應(yīng)定律2表達(dá)式： 2 1

5、 是磁通量的變化量3.單位電動(dòng)勢(shì)的單位是伏（V）、磁通量的單位是韋伯（Wb）、時(shí)間的單位是秒（s） 1定律內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁下列說(shuō)法正確的是()A線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大B線圈中磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大C線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大下列說(shuō)法正確的是()法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt如右圖，把矩形線框 CDMN 放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)里，線框平面跟磁感線垂直。 設(shè)線框可動(dòng)部分 MN 的長(zhǎng)度為 l，它以速度 v 勻速向右運(yùn)動(dòng)，在

6、t 時(shí)間內(nèi)，由原來(lái)的位置 MN 移到 M1N1，試用法拉第電磁感應(yīng)定律求MN兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。線框平面跟磁感線垂直,B不變?nèi)缬覉D，把矩形線框 CDMN 放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如果導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身是垂直的，但與磁感線方 向有一個(gè)夾角 ，速度 v 可以分解為兩個(gè)分量： （一般式）線框平面跟磁感線垂直不垂直？導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如果導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身是對(duì) 的理解(1)對(duì)l的理解l為導(dǎo)線切割磁感線時(shí)與B和v垂直的有效長(zhǎng)度；如果導(dǎo)線不和磁場(chǎng)垂直， l應(yīng)是導(dǎo)線在磁場(chǎng)垂直方向投影的長(zhǎng)度；如果切割磁感線的導(dǎo)線是彎曲的，如圖所示，則應(yīng)取與B和v垂直的等效

7、直線長(zhǎng)度，即ab的弦長(zhǎng)(2)對(duì)的理解當(dāng)B、l、v三個(gè)量方向互相垂直時(shí)，90，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，當(dāng)有任意兩個(gè)量的方向互相平行時(shí)，0，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零1對(duì)公式中各量的理解對(duì) (3)對(duì)v的理解v為導(dǎo)線和磁場(chǎng)間的相對(duì)速度當(dāng)導(dǎo)線不動(dòng)而磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，也有電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生.若導(dǎo)線各部分切割磁感線的速度不同，可取其平均速度求電動(dòng)勢(shì)人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt(3)對(duì)v的理解人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法如圖所示的幾種情況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Blv的是()A乙和丁 B甲、乙、丁C

8、甲、乙、丙、丁 D只有乙解析：選B.甲、乙、丁中切割磁感線的有效長(zhǎng)度均為l，故B對(duì)人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt如圖所示的幾種情況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Blv的是對(duì)比兩種求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方法人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt對(duì)比兩種求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方法人教版高二物理選擇性必修二第二章 電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張

9、ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2電路中電動(dòng)勢(shì)的作用實(shí)際上是某種非靜電力對(duì)自由電荷的作用。 英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論：變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生電場(chǎng) ，變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生電場(chǎng)。非靜電力是感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的作用如果此刻空間存在閉合導(dǎo)體，導(dǎo)體中的自由電荷就會(huì)在感生電場(chǎng)的作用下做定向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，或者說(shuō)導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為感生電動(dòng)勢(shì)。 把變化的磁場(chǎng)周圍所產(chǎn)生的電場(chǎng)稱為感生電場(chǎng)。人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必

10、修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt電路中電動(dòng)勢(shì)的作用實(shí)際上是某種非靜電力對(duì)自由電荷的作用。 英（1）感生電場(chǎng)：變化的磁場(chǎng)周圍所產(chǎn)生的電場(chǎng)歸納：（2）感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原因感生電場(chǎng)中的導(dǎo)體在感生電場(chǎng)力的作用下，自由電荷發(fā)生定向移動(dòng) ， 形成感應(yīng)電流或產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（3）電路中電動(dòng)勢(shì)的作用實(shí)際上是某種非靜電力對(duì)自由電荷的作用，感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力就是感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的作用人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt（1）感生電場(chǎng)：變化的磁場(chǎng)周圍所產(chǎn)生的電場(chǎng)歸納：（2）感生電 現(xiàn)代科

11、學(xué)研究中常要用到高 速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng) 使電子加速的設(shè)備。 它的基本原理如圖所示，上、下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，磁極之 間有一個(gè)環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓 周運(yùn)動(dòng)。 電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變 化，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使電子加速。 上圖為側(cè)視 圖，下圖為真空室的俯視圖，如果從上向下 看，電子沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)。 當(dāng)電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一 致時(shí)，電流的大小應(yīng)該怎樣變化才能使電子 加速？ 電子運(yùn)動(dòng)方向逆時(shí)針感生電場(chǎng)（電流）方向：順時(shí)針磁場(chǎng)由弱變強(qiáng)電子加速楞次定律電流由小變大圖中磁場(chǎng)方向由下向上 感應(yīng)磁場(chǎng)由上到下安培定則人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感

12、應(yīng)定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt 現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高 速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 這種情況下磁場(chǎng)沒(méi)有變化，空間沒(méi)有感生電場(chǎng)，所以產(chǎn)生這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的機(jī)理與感生電動(dòng)勢(shì)有所不同。這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是怎樣產(chǎn)生的的？非靜電力是什么？導(dǎo)體棒CD在均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，思考： 導(dǎo)體中的自由電荷受到什么力的作用？導(dǎo)體棒的哪端電勢(shì)比較高？非靜電力與洛倫茲力有關(guān)嗎？當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒內(nèi)部的自由電子要受到洛倫茲力作用，在洛侖茲力作用下電子沿導(dǎo)線向D 端定向運(yùn)動(dòng)，使D端和C端出現(xiàn)了等量異種

13、電荷，D為負(fù)極（低電勢(shì)），C為正極（高電勢(shì)）則導(dǎo)體CD相當(dāng)一個(gè)電源。這種電動(dòng)勢(shì)的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。導(dǎo)體棒CD在均勻磁場(chǎng)（3）切割導(dǎo)體的特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體是電源，所在的電路是內(nèi)電路（1）動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。歸納：（2）產(chǎn)生原因由于導(dǎo)體中的自由電子受到洛倫茲力作用引起的，使自由電荷做定向移動(dòng)的非靜電力是洛倫茲力。人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共

14、29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt（3）切割導(dǎo)體的特點(diǎn)（1）動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)歸納：（2）產(chǎn)生原因人教下列說(shuō)法中正確的是()A動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是洛倫茲力的一個(gè)分力對(duì)導(dǎo)體中自由電荷做功而引起的B因?yàn)槁鍌惼澚?duì)運(yùn)動(dòng)電荷始終不做功，所以動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)不是由洛倫茲力而產(chǎn)生的C動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的方向可以由右手定則來(lái)判定D導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到的安培力一定與受到的外力大小相等、方向相反解析選AC.洛倫茲力的一個(gè)分力對(duì)導(dǎo)體中自由電荷做功是產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì)，A、C正確，B錯(cuò)誤；只有在導(dǎo)體棒做勻速切割時(shí)，除安培力以外的力的合力才與安培力大小相等、方向相反，做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)不

15、成立，故D錯(cuò)誤人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt下列說(shuō)法中正確的是()解析人教版高二物理選擇性必修二第二小結(jié)人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)定律共29張ppt小結(jié)人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應(yīng)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電磁感應(yīng)定律閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 2 是磁通量的變化量為有效長(zhǎng)度為與磁感線方向的夾角為導(dǎo)線和磁場(chǎng)間的相對(duì)速度在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電磁感應(yīng)定律閉合電感生電動(dòng)勢(shì)感生電場(chǎng)變化的磁場(chǎng)周圍所產(chǎn)生的電場(chǎng)感生電場(chǎng)中的導(dǎo)體正是在感生電場(chǎng)的作用下，自由電荷發(fā)生定向移動(dòng)