2.2法拉第電磁感應(yīng)定律（第一課時(shí)）課件高二下學(xué)期物理人教版選擇性

第二章電磁感應(yīng)

人教版（2019）選修第二冊(cè)2.2

法拉第電磁感應(yīng)定律1.理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式；

會(huì)用法拉第電磁感應(yīng)定律解答有關(guān)問題。2.會(huì)計(jì)算導(dǎo)線切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。3.通過推導(dǎo)導(dǎo)體切割磁感線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究方法的多樣性。4.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問題的分析與推理能力，培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義世界觀。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)電流的大小與哪些因素有關(guān)呢？導(dǎo)入新課1.概念：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)。思考：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，電路中有沒有電動(dòng)勢(shì)？Rr等效電路產(chǎn)生電磁感應(yīng)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2.感應(yīng)電流：有I感就一定有E感有E感就一定有I感沒有I感就沒發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象判斷對(duì)錯(cuò)想一想：只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與電路是否閉合無關(guān)。

請(qǐng)以磁場(chǎng)變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為例闡述理由。由閉合電路歐姆定律得變化的磁場(chǎng)電場(chǎng)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)⑵改變線圈匝數(shù)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。⑴磁極從同一高度以不同的速度插入線圈，

比較檢流計(jì)的偏轉(zhuǎn)幅度；實(shí)驗(yàn)分析

檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)角度大，則說明電動(dòng)勢(shì)大。

Δ?相同，但?變化相同的量所用時(shí)間不同，時(shí)間短的電動(dòng)勢(shì)大，

說明磁通量變化快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大。探究：影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素二、電磁感應(yīng)定律演示：閉合電路中，E與

的關(guān)系小結(jié):

越大、線圈匝數(shù)越多，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。1.法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容2.公式（單匝線圈）:3.理解：⑴比較?、⊿?、

是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，普遍適用。⑵若線圈n匝，則有國際單位k=1t單位：s?單位：Wb閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。例1

如圖，一個(gè)圓形線圈匝數(shù)n＝1000匝、面積S＝2×10－2m2、電阻r＝1Ω。在線圈外接一阻值R＝4Ω的電阻。把線圈放入一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示。

求：0～4s內(nèi)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。答案：1V

條件結(jié)論E=Blv三、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

如圖，把矩形線框CDMN放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁感線垂直。設(shè)線框可動(dòng)部分導(dǎo)體棒MN的長度為l，它以速度v向右運(yùn)動(dòng)，在△t時(shí)間內(nèi)，由原來的位置移到M1N1。求：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ENMCDlvI勻強(qiáng)磁場(chǎng)v、B、l相互垂直N1M1導(dǎo)體斜切磁感線特別地，若v//B：E=0（無切割）思考1：（θ為v與B夾角）v⊥v∥v導(dǎo)體的橫截面θB⑴速度vv-瞬時(shí)速度，E是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)v-平均速度，E是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)⑵l為有效長度：與B、v方向都垂直的長度

直導(dǎo)線：垂直于運(yùn)動(dòng)方向上的投影長度；

曲折導(dǎo)線：兩端點(diǎn)的連線，在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上的投影長度。

例2如圖所示，水平放置的兩平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)＝0.50m，左端接一電阻R＝0.20Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)體棒ac(長為l)垂直放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)。在水平外力作用下，棒ac以v＝4.0m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)，求：⑴ac棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??；⑵回路中感應(yīng)電流的大??；⑶水平外力的大小。答案:

(1)0.80V

(2)4．0A

(3)0.80N比較：A、O兩點(diǎn)電勢(shì)高低：思考2：轉(zhuǎn)動(dòng)切割總結(jié)：轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（L--轉(zhuǎn)動(dòng)半徑）

如圖所示，導(dǎo)體棒長為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，垂直于紙面向里。以O(shè)為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳OALBvφA>φO例3如圖所示，一個(gè)半徑為r的銅盤，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω繞中心軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與盤面垂直，在盤的中心軸與邊緣處分別安裝電刷。設(shè)整個(gè)回路電阻為R，當(dāng)銅盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω時(shí)，求通過電阻的電流。答案

小結(jié)：平均電動(dòng)勢(shì)與瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的比較區(qū)別研究對(duì)象物理意義

適用范圍聯(lián)系E=Blv整個(gè)電路一部分導(dǎo)體Δt

時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)整個(gè)電路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電路中一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。思考：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)涉及到的非靜電力是什么？2.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原因是什么？由于導(dǎo)體中自由電子受洛倫茲力作用而引起的。3.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)中