【課件】2.2法拉第電磁感應(yīng)定律課件-高二下學(xué)期物理魯科版（2019）選擇性必修第二冊(cè)

2.2法拉第電磁感應(yīng)定律第2章電磁感應(yīng)及其應(yīng)用魯科版（2019版）選擇性必修20復(fù)習(xí)回顧問(wèn)題1：據(jù)前面所學(xué)，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？（1）閉合電路；（2）有電源問(wèn)題2：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：（1）閉合電路；（2）磁通量變化。利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象0復(fù)習(xí)回顧問(wèn)題三：試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同乙甲相同點(diǎn)：兩電路都是閉合的，有電流不同點(diǎn)：甲中有電池（電源）乙中有螺線管而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的哪部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。1感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)乙甲1.1演示實(shí)驗(yàn)觀察甲、乙兩實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)問(wèn)指針偏轉(zhuǎn)的角度大小與什么有關(guān)呢？1感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)問(wèn)題1：在實(shí)驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？問(wèn)題3：該實(shí)驗(yàn)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？Φ變化產(chǎn)生E有I

總電阻一定時(shí)，E越大，I越大，指針偏轉(zhuǎn)越大。問(wèn)題2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小有什么關(guān)系？從條件上看從結(jié)果上看相同不同Φ變化的快慢不同Φ都發(fā)生了變化都產(chǎn)生了I產(chǎn)生的I大小不等1感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1.2定義在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。1.3電源產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體相當(dāng)于電源1.4與什么有關(guān)與電路是否閉合無(wú)關(guān)，與磁通量變化率和匝數(shù)有關(guān)；1.5能量轉(zhuǎn)化機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；磁通量是否變化是電磁感應(yīng)的根本原因。若磁通量變化了，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，再若電路又是閉合的，電路中將會(huì)有感應(yīng)電流。1感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1.6區(qū)別：磁通量、磁通量變化、磁通量變化率磁通量變化磁通量變化快慢磁通量與n無(wú)關(guān)單位都是：韋伯（Wb）2電磁感應(yīng)定律

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。2.1內(nèi)容(K是一個(gè)常數(shù))(n為線圈的匝數(shù))當(dāng)E、ΔΦ、Δt都取國(guó)際單位時(shí)，k＝12.2表達(dá)式2電磁感應(yīng)定律2.3單位伏特；1V=1Eb/s2.4方向標(biāo)量，當(dāng)有方向，正方向是電源的負(fù)極經(jīng)過(guò)電源內(nèi)部指向電源的正極；與電源內(nèi)部的電流方向相同；2.5動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)---平動(dòng)切割磁感線回路在時(shí)間t內(nèi)增大的面積為：解：產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：穿過(guò)回路的磁通量的變化為：ΔS=LvΔtΔΦ=BΔS2電磁感應(yīng)定律單位：V；1V=1T?1m?m/sL的理解問(wèn)題：L是垂直切割磁感線的有效長(zhǎng)度。

求下面圖示情況下，a、b、c三段導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各為多大？L2電磁感應(yīng)定律vθBV2V1=Vsinθ=Vcosθ若導(dǎo)體斜切磁感線（θ為v與B夾角）動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的解釋V-ef洛倫茲力-----++++2電磁感應(yīng)定律2.6動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)---旋轉(zhuǎn)切割磁感線

如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿OA繞過(guò)O點(diǎn)垂直于紙面的固定軸沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω。一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)范圍足夠大。求OA桿產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。OAω2電磁感應(yīng)定律拓展一下：ONMr1r2設(shè)OM=r1，ON=r2，以O(shè)點(diǎn)為圓心，角速度ω旋轉(zhuǎn)切割磁感線，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式呢？2電磁感應(yīng)定律2.7感生電動(dòng)勢(shì)線圈與磁場(chǎng)沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但磁場(chǎng)大小在改變；B-t圖像的斜率問(wèn)題解釋：變化的磁場(chǎng)在其周?chē)臻g會(huì)激發(fā)出感應(yīng)電場(chǎng)（稱為渦旋電場(chǎng)），這種電場(chǎng)迫使導(dǎo)體內(nèi)的電荷做定向移動(dòng)而產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)。2電磁感應(yīng)定律例題：P38在一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)面積為0.10m2的線圈。在0.20s內(nèi)磁場(chǎng)各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由0增大到0.30T，求線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。例題：P38

如圖所示，兩條相距50cm的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，左端接一阻值為0.5Ω的電阻，一根與導(dǎo)軌垂直的金屬棒ab置于兩導(dǎo)軌上。整個(gè)裝置置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。線框平面、金屬棒速度方向均與磁場(chǎng)方向垂直。假定導(dǎo)體ab以4m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)金屬棒及導(dǎo)軌的電阻，求：（1）金屬棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小及方向；（2）金屬棒受到的安培力的大小及方向。2電磁感應(yīng)定律

改編：如圖所示，裸金屬線組成光滑滑框，ab可滑動(dòng)，其電阻為r=1Ω，長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m，串接電阻R=3Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)為B=1T，當(dāng)ab以v=8m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和電勢(shì)a、b哪點(diǎn)大？。（2）ab間的電壓。（3）保證ab勻速運(yùn)動(dòng)，所加外力F。（4）在2s的時(shí)間內(nèi)，外力做的功；ab的焦耳熱Q1；電阻R的焦耳熱Q2。2電磁感應(yīng)定律

例題：如圖所示，一個(gè)500匝的線圈的兩端跟R＝99Ω的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的橫截面積是20㎝2，電阻為1Ω，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。求磁場(chǎng)變化過(guò)程中通過(guò)電阻R的電流為大小和方向。2電磁感應(yīng)定律例題2：如圖甲所示，線圈的匝數(shù)n＝100匝，橫截面積S＝50cm2，線圈總電阻r＝10Ω，沿軸向有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，設(shè)圖示磁場(chǎng)方向?yàn)檎?，磁?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間做如圖乙所示變化，則在開(kāi)始的0.1s內(nèi)(

)A．磁通量的變化量為0.25WbB．磁通量的變化率為2.5×10－2Wb/sC．a(chǎn)、b間電壓為0D．在a、b間接一個(gè)理想電流表時(shí)，電流表的示數(shù)為0.25A2電磁感應(yīng)定律例題3一個(gè)矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞一個(gè)固定軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈處于如圖所示位置時(shí)，它的：()

A.磁通量最大,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大;

B.磁通量最小,磁通量變化率最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小;C.磁通量最大,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大;D.磁通量最小,磁通量變化率最小,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大;B2電磁感應(yīng)定律課本P40如圖所示，在與水平面成θ=30°角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長(zhǎng)的金屬軌道，其電阻可忽略不計(jì)?？臻g存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T，方向垂直于軌道平面向上。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路，每根棒的質(zhì)量m=0.20kg、電阻r=5.0×10-2Ω，軌道的寬度l=0.50m?，F(xiàn)對(duì)棒ab施加平行于軌道向上的拉力，在棒ab勻速向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，棒cd始終保持靜止，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）棒cd受到的安培力大小；（2）棒ab運(yùn)動(dòng)的速度大小；（3）拉力對(duì)棒ab做功的功率。2電磁感應(yīng)定律課本P40某興趣小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置，如圖所示。在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場(chǎng)區(qū)域的圓心角α均為4π/9，磁場(chǎng)均沿半徑方向。匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長(zhǎng)ab=cd=L，bc=ad=2L。線圈以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，bc和ad邊同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中，兩條邊所經(jīng)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，磁場(chǎng)方向始終與兩邊的運(yùn)動(dòng)方向垂直。線圈的總電阻為r，外接小燈泡的電阻為R。當(dāng)線圈