法拉第電磁感應(yīng)定律 課件2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊

法拉第電磁感應(yīng)定律一、感應(yīng)電動(dòng)勢二、法拉第電磁感應(yīng)定律三、法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用——交流發(fā)電機(jī)思考：交流發(fā)電機(jī)是應(yīng)用什么原理進(jìn)行發(fā)電的？問題引入

如圖所示，當(dāng)電鍵

S

閉合后，電路中將產(chǎn)生電流。電路中產(chǎn)生的電流，可由全電路歐姆定律求出：

當(dāng)電鍵

S

閉合，磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中也產(chǎn)生電流。SRE電源R

i*

如果Flash動(dòng)畫無法正常顯示，請點(diǎn)擊這里

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢，叫做感應(yīng)電動(dòng)勢，

用

E

表示。感應(yīng)電動(dòng)勢

1.感應(yīng)電動(dòng)勢

產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。

2.

感應(yīng)電流的大小RS電源v

產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體的電阻，相當(dāng)于電源的內(nèi)電阻

。實(shí)驗(yàn)探究

猜想：感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟哪些因素有關(guān)？法拉第電磁感應(yīng)定律

法拉第電磁感應(yīng)定律

演示實(shí)驗(yàn)1

將磁鐵迅速插入與慢慢插入線圈中，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

將磁鐵迅速插入線圈時(shí),指針偏轉(zhuǎn)的角度大,感應(yīng)電流大，感應(yīng)電動(dòng)勢大；將磁鐵慢慢插入線圈時(shí)，電流小，感應(yīng)電動(dòng)勢也小。

將磁鐵迅速插入線圈與慢慢插入線圈時(shí)，穿過線圈的磁通的變化量

ΔΦ

相同，但所用時(shí)間

Δt

不同，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢不同，說明感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與磁通的變化所用時(shí)間有關(guān)。

演示實(shí)驗(yàn)2

將粗磁鐵和細(xì)磁鐵以相同的速度分別插入線圈中，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)角度。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

當(dāng)粗磁鐵插入線圈時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度大，說明電路中的電流大，感應(yīng)電動(dòng)勢大。當(dāng)細(xì)磁鐵插入線圈時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度小，則電路中的電流小，感應(yīng)電動(dòng)勢也小。

上述實(shí)驗(yàn)表明，穿過線圈的磁通的變化量ΔΦ不同，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢也不同。*

如果Flash動(dòng)畫無法正常顯示，請點(diǎn)擊這里1、當(dāng)磁通量變化相同時(shí)，所用時(shí)間越短，感應(yīng)電流就越大，表明感應(yīng)電動(dòng)勢越大。2、感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟磁通量變化和所用時(shí)間都有關(guān)，即與磁通量的變化率有關(guān)。結(jié)論ΔΦ/Δt1.文字表述：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率ΔΦ/Δt成正比。法拉第電磁感應(yīng)定律2.數(shù)學(xué)表達(dá)式(國際單位)

若有n

匝線圈，則相當(dāng)于有n個(gè)電源串聯(lián)，總電動(dòng)勢為拓展訓(xùn)練1、如圖所示：閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab的長度為L，以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢（動(dòng)生）。

2、請同學(xué)們自設(shè)計(jì)并動(dòng)手制作一個(gè)簡單的小型交流發(fā)電機(jī)。

【例1】在一個(gè)B＝0.1T的勻強(qiáng)磁場中，放一個(gè)面積為0.001m2的線圈，其匝數(shù)為500匝。在0.1s內(nèi)把線圈平面從平行于磁感應(yīng)線的方向轉(zhuǎn)過90o，變?yōu)榕c磁感應(yīng)線垂直。求感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值。

解：當(dāng)線圈平行于磁感應(yīng)線的方向時(shí)，穿過線圈的磁通量

1＝0

；當(dāng)線圈平面垂直于磁感應(yīng)線的方向時(shí)，穿過線圈的磁通量為2＝B

S=0.1×0.001Wb=1.0×10-4Wb。

穿過線圈的磁通量為

=2-

1=1.0×10-4Wb。

由法拉第電磁感應(yīng)定律，可得

【例2】如圖所示，金屬框可動(dòng)邊ab長0.1m，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T，R=2,當(dāng)ab在外力作用下以6m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體框和ab的電阻不計(jì)，求ab滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢和閉合電路中的感應(yīng)電流。

解：由導(dǎo)體垂直切割磁感應(yīng)線的電動(dòng)勢公式，可得

由全電路歐姆定律，可得abRBv1.下列說法中正確的是（）。

練習(xí)A.電路中有感應(yīng)電動(dòng)勢，就一定有感應(yīng)電流B.電路中有感應(yīng)電流，就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢

C.兩電路中感應(yīng)電流較大的，感應(yīng)電動(dòng)勢也一定大

D.兩電路中感應(yīng)電動(dòng)勢較大的，感應(yīng)電流也一定大

2.一個(gè)100匝的線圈，在0.5s