2.2法拉第電磁感應定律-2024-2025學年高二物理同步課堂（教科版2019選擇性必修第二冊）

第二節(jié)法拉第電磁感應定律教科版（2019）高中物理選擇性必修第二冊第二章電磁感應及其應用新課引入感應電動勢影響因素電磁感應定律（1）什么是電磁感應現象？（2）產生感應電流的條件是什么？（3）下圖所示的兩個電路，閉合電路，電流表指針都能發(fā)生偏轉，請比較兩個電路的異同。由磁生電的現象。

閉合回路的磁通量發(fā)生變化切割電動勢試從本質上比較甲、乙兩電路有何異同？甲NSG乙

v

相同點：兩電路都是閉合的，有電流不同點：甲中有電池（電源）,乙中有螺線管（相當于電源）產生電動勢的線圈相當于電源新課引入感應電動勢影響因素電磁感應定律切割電動勢1、定義：在電磁感應現象中產生的電動勢叫感應電動勢（E）。產生感應電動勢的那部分導體相當于電源。2、產生條件：只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就產生感應電動勢。3、方向判斷：在內電路中，由電源的負極指向正極，跟內電路的電流方向一致。①有感應電流一定存在感應電動勢；②有感應電動勢不一定存在感應電流。新課引入感應電動勢影響因素電磁感應定律切割電動勢猜想：感應電動勢的大小可能跟磁通量的變化快慢有關。新課引入感應電動勢影響因素電磁感應定律切割電動勢磁通量變化量?Φ

=Φ2

–Φ1

則在?t=t2-t1時間內，磁通量的變化率分析總結：設在t1時刻的磁通量為Φ1，在t2時刻的磁通量為Φ2，實驗結論：感應電動勢的大小由磁通量變化率決定。新課引入感應電動勢影響因素電磁感應定律切割電動勢

1、內容：電路中感應電動勢的大小，與穿過這一電路的磁通量變化率成正比。

2、表達式：

采用國際單位制的單位，比例系數

，表達式寫成

。

當線圈有n匝，則可以看成由n個單匝線圈串聯而成，穿過每匝線圈的磁通量變化率是相同的，表達式為：

。

3、感應電動勢的單位：伏特（V）新課引入感應電動勢影響因素電磁感應定律切割電動勢公式

的變形：

新課引入感應電動勢影響因素電磁感應定律切割電動勢回路在時間t內增大的面積為：產生的感應電動勢為：穿過回路的磁通量的變化為：（v是相對于磁場的速度）導體切割磁感線的感應電動勢如圖所示閉合線框一部分導體bc長L，處于勻強磁場中，磁感應強度是B，bc以速度v勻速切割磁感線，求產生的感應電動勢。

新課引入感應電動勢影響因素電磁感應定律切割電動勢導體切割磁感線時的感應電動勢若導體運動方向跟磁感應強度方向有夾角(導體斜切磁感線)【注意】1、導線運動方向和磁感線平行時,E=0。2、導線的長度L應為有效長度(如果不是直導線，則L為導體首尾相連的線段在垂直于速度方向上的投影)。3、速度v為平均值(瞬時值),E就為平均值(瞬時值)。（θ為v與B夾角）

新課引入感應電動勢影響因素電磁感應定律切割電動勢（1）公式

和

公式有何區(qū)別？區(qū)別研究對象物理意義使用范圍一個回路在磁場中運動的一段導體求的是

時間內的平均電動勢若速度為平均速度，求的是平均時電動勢；若速度為瞬時速度，求的是瞬時電動勢。普遍性只適用于一段導體切割磁感線的情況新課引入感應電動勢影響因素電磁感應定律切割電動勢【例題1】設勻強磁場的磁感應強度為B，導體棒MN的長度為l，在水平外力作用下以速度v水平向右勻速運動，電阻值為R，不計其它電阻和摩擦。①導體棒產生感應電動勢？回路中的感應電流？感應電動勢E=Blv感應電流ER導體切割磁感線時的感應電動勢新課引入感應電動勢影響因素電磁感應定律切割電動勢②在時間t內，電路中產生多少電能？電路中產生的電能③導體棒受到的安培力的大小？方向？安培力與v反向④作用在導體棒上的外力F的大??？方向？外力與v同向F安F新課引入感應電動勢影響因素電磁感應定律切割電動勢導體切割磁感線時的感應電動勢⑥運動過程中，外力做功、安培力做功與電路

中產生的電能有什么關系？綜合②⑤分析：外力做功等于克服安培力做功，等于電路中產生的電能。⑤在時間t內，外力F做功？安培力

做功？外力做功安培力做功F安F導體切割磁感線時的感應電動勢新課引入感應電動勢影響因素電磁感應定律切割電動勢1．有一個1000匝的線圈，在0.4s內穿過每匝線圈的磁通量從0.02Wb增加到0.09Wb，求線圈中的感應電動勢。如果線圈的電阻是10?，把它跟一個電阻值為990?的電阻串聯組成閉合回路時，通過該電阻的電流是多大？課堂練習2．如圖所示，勻強磁場中有兩個導體圓環(huán)a、b，磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應強度B隨時間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為2∶1，圓環(huán)中產生的感應電動勢分別為Ea和Eb，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響。下列說法正確的是(

)A．Ea∶Eb＝4∶1，感應電流均沿逆時針方向B．Ea∶Eb＝4∶1，感應電流均沿順時針方向C．Ea∶Eb＝2∶1，感應電流均沿逆時針方向D．Ea∶Eb＝2∶1，感應電流均沿順時針方向B課堂練習3.如圖所示，在一勻強磁場中有一U形導線框abcd，線框處于水平面內，磁場與線框平面垂直，R為一電阻，ef為垂直于ab的一根導體桿，它可在ab、cd上無摩擦地滑動。桿ef及線框中導線的電阻都忽略不計。開始時，給ef一個向右的初速度，則(

)A．ef將減速向右運動，但不是勻減速運動，最后停止B．ef將勻減速向右運動，最后停止C．ef將勻速向右運動D．ef將往返運動A課堂練習4．如圖甲所示，在一個正方形金屬線圈區(qū)域內存在著磁感應強度B隨時間變化的勻強磁場，磁場的方向與線圈平面垂直。金屬線圈所圍的面積S＝200cm2，匝數n＝1000，線圈電阻r＝2.0Ω。線圈與電阻R構成閉合回路，電阻的阻值R＝8.0Ω。勻強磁場的磁感應強度隨時間變化的情況如圖乙所示，求：(1)t1