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)電機思考：交流發(fā)電機是應(yīng)用什么原理進行發(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，磁鐵向下運動時，電路中也產(chǎn)生電流。SRE電源R

i*

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

用

E

表示。感應(yīng)電動勢

1.感應(yīng)電動勢

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

。實驗探究

猜想：感應(yīng)電動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

演示實驗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。

實驗現(xiàn)象

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

將磁鐵迅速插入線圈與慢慢插入線圈時，穿過線圈的磁通的變化量

ΔΦ

相同，但所用時間

Δt

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

演示實驗2

將粗磁鐵和細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。

實驗現(xiàn)象

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

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

如果Flash動畫無法正常顯示，請點擊這里1、當(dāng)磁通量變化相同時，所用時間越短，感應(yīng)電流就越大，表明感應(yīng)電動勢越大。2、感應(yīng)電動勢的大小跟磁通量變化和所用時間都有關(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)表達式(國際單位)

若有n

匝線圈，則相當(dāng)于有n個電源串聯(lián)，總電動勢為拓展訓(xùn)練1、如圖所示：閉合電路一部分導(dǎo)體ab處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為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)電動勢（動生）。

2、請同學(xué)們自設(shè)計并動手制作一個簡單的小型交流發(fā)電機。

【例1】在一個B＝0.1T的勻強磁場中，放一個面積為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)電動勢的平均值。

解：當(dāng)線圈平行于磁感應(yīng)線的方向時，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，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，金屬框可動邊ab長0.1m，磁場的磁感應(yīng)強度為0.5T，R=2,當(dāng)ab在外力作用下以6m/s的速度向右運動時，導(dǎo)體框和ab的電阻不計，求ab滑動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動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)電動勢

C.兩電路中感應(yīng)電流較大的，感應(yīng)電動勢也一定大

D.兩電路中感應(yīng)電動勢較大的，感應(yīng)電流也一定大

2.一個100匝的線圈，在0.5s