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所属成套资源：高中物理选择性必修二（人教版2019）课件
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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册2 法拉第电磁感应定律说课课件ppt
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册2 法拉第电磁感应定律说课课件ppt，文件包含第二章学案3法拉第电磁感应定律一pptx、学案课件第二章学案4法拉第电磁感应定律二pptx、媒体1探究实验一mp4、媒体2探究实验二mp4等4份课件配套教学资源，其中PPT共58页， 欢迎下载使用。
我们知道，穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流.那么，当回路中的电阻一定时感应电流的大小跟哪些因素有关呢？
感应电流的大小与磁通量的变化率有关
探究实验一：实验装置如图所示，保持磁场强弱相同，改变条形磁铁插入或拔出的方式，注意观察电流表指针发生偏转的情况。
探究实验二：保持条形磁铁插入或拔出快慢相同，改变磁场的强弱，注意观察电流表指针发生偏转的情况。
结论：感应电流的大小与磁通量的变化率有关
1.在电磁感应现象中产生的电动势叫作感应电动势，产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.2.法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.(2)公式E＝ (n为线圈的匝数)(3)在国际单位制中，感应电动势的单位是伏(V).注意:公式只表示感应电动势的大小.至于感应电流的方向,可由楞次定律判定.
1.关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是A.穿过线圈的磁通量Φ最大时，所产生的感应电动势就一定最大B.穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ增大时，所产生的感应电动势也增大C.穿过线圈的磁通量Φ等于0，所产生的感应电动势就一定为0D.穿过线圈的磁通量的变化率 越大，所产生的感应电动势就越大
2.(2022·西宁市高二期末)如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在Δt时间内，磁感应强度方向不变，大小由B均匀地增大到2B，在此过程中，线圈中产生的感应电动势为
3.(多选)如图甲所示，线圈的匝数n＝100匝，横截面积S＝50 cm2，线圈总电阻r＝10 Ω，沿线圈轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正方向，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化，则在开始的0.1 s内A.磁通量的变化量为0.25 WbB.磁通量的变化率为2.5×10－2 Wb/sC.a、b间电压为0D.在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A
通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，由于0时刻和0.1 s时刻的磁场方向相反，磁通量穿入的方向不同，则ΔΦ＝(0.1＋0.4)×50×10－4 Wb＝2.5×10－3 Wb，A项错误；
根据法拉第电磁感应定律可知，当a、b间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感应电动势E＝ ＝2.5 V且恒定，C项错误；
磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率 的比较：
1.如图所示，把矩形线框CDMN放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面跟磁感线垂直.设线框可动部分导体棒MN的长度为l，它以速度v向右匀速运动.试根据法拉第电磁感应定律求产生的感应电动势.推导：
(1)在Δt时间内，由原来的位置MN移到M1N1，这个过程中线框的面积变化量是ΔS＝lvΔt.(2)穿过闭合电路的磁通量的变化量则是ΔΦ＝BΔS＝BlvΔt.(3)根据法拉第电磁感应定律E＝ 求得感应电动势E＝Blv.
2.如果导线的运动方向与导线本身是垂直的，但与磁感线方向有一个夹角θ，则得到的感应电动势的表达式又是怎样的？
导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直时，感应电动势E＝Blv.2.导线运动的方向与磁感线方向夹角为θ时，感应电动势E＝Blvsin θ.
磁场垂直纸面向里，磁感应强度为B，一折线导体棒以速度v在纸面内运动.若折线导体棒始末两端a、b连线长度为L，且连线与速度垂直，试证明导体棒切割磁感线产生的感应电动势为BLv.由此能得到什么结论？
答案 如图，设经过时间Δt，导体棒扫过面积为S(图中阴影部分)，由S＝L·vΔt，E＝ ，ΔΦ＝BS，得E＝BLv
结论：折线导体棒切割磁感线时，始末端的连线即为导体棒切割磁感线的等效长度.
4.如图所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，ab＝L.磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒的电流为
5.如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为E，将此棒弯成长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相互垂直的平面内，当它沿两段折线夹角角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为E′.则 等于
若导线是弯折的，或l与v不垂直时，E＝Blv中的l应为导线在与v垂直的方向上的投影长度，即有效切割长度.
6.如图所示，导轨OM和ON都在纸面内，导体AB可在导轨上无摩擦滑动，AB⊥ON，ON水平，若AB以5 m/s的速度从O点开始沿导轨匀速向右滑，导体与导轨都足够长，匀强磁场的磁感应强度为0.2 T.问：(结果可用根式表示)(1)第3 s末夹在导轨间的导体长度是多少？此时导体切割磁感线产生的感应电动势多大？
第3 s末，夹在导轨间导体的长度为：
(2)0～3 s内回路中的磁通量变化了多少？此过程中的平均感应电动势为多少？
0～3 s内回路中磁通量的变化量
我们知道，穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流.那么，当回路中的电阻一定时感应电流的大小跟哪些因素有关呢？
感应电流的大小与磁通量的变化率有关
探究实验一：实验装置如图所示，保持磁场强弱相同，改变条形磁铁插入或拔出的方式，注意观察电流表指针发生偏转的情况。
探究实验二：保持条形磁铁插入或拔出快慢相同，改变磁场的强弱，注意观察电流表指针发生偏转的情况。
结论：感应电流的大小与磁通量的变化率有关
1.在电磁感应现象中产生的电动势叫作感应电动势，产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.2.法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.(2)公式E＝ (n为线圈的匝数)(3)在国际单位制中，感应电动势的单位是伏(V).注意:公式只表示感应电动势的大小.至于感应电流的方向,可由楞次定律判定.
1.关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是A.穿过线圈的磁通量Φ最大时，所产生的感应电动势就一定最大B.穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ增大时，所产生的感应电动势也增大C.穿过线圈的磁通量Φ等于0，所产生的感应电动势就一定为0D.穿过线圈的磁通量的变化率 越大，所产生的感应电动势就越大
2.(2022·西宁市高二期末)如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在Δt时间内，磁感应强度方向不变，大小由B均匀地增大到2B，在此过程中，线圈中产生的感应电动势为
3.(多选)如图甲所示，线圈的匝数n＝100匝，横截面积S＝50 cm2，线圈总电阻r＝10 Ω，沿线圈轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正方向，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化，则在开始的0.1 s内A.磁通量的变化量为0.25 WbB.磁通量的变化率为2.5×10－2 Wb/sC.a、b间电压为0D.在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25 A
通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，由于0时刻和0.1 s时刻的磁场方向相反，磁通量穿入的方向不同，则ΔΦ＝(0.1＋0.4)×50×10－4 Wb＝2.5×10－3 Wb，A项错误；
根据法拉第电磁感应定律可知，当a、b间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感应电动势E＝ ＝2.5 V且恒定，C项错误；
磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率 的比较：
1.如图所示，把矩形线框CDMN放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面跟磁感线垂直.设线框可动部分导体棒MN的长度为l，它以速度v向右匀速运动.试根据法拉第电磁感应定律求产生的感应电动势.推导：
(1)在Δt时间内，由原来的位置MN移到M1N1，这个过程中线框的面积变化量是ΔS＝lvΔt.(2)穿过闭合电路的磁通量的变化量则是ΔΦ＝BΔS＝BlvΔt.(3)根据法拉第电磁感应定律E＝ 求得感应电动势E＝Blv.
2.如果导线的运动方向与导线本身是垂直的，但与磁感线方向有一个夹角θ，则得到的感应电动势的表达式又是怎样的？
导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直时，感应电动势E＝Blv.2.导线运动的方向与磁感线方向夹角为θ时，感应电动势E＝Blvsin θ.
磁场垂直纸面向里，磁感应强度为B，一折线导体棒以速度v在纸面内运动.若折线导体棒始末两端a、b连线长度为L，且连线与速度垂直，试证明导体棒切割磁感线产生的感应电动势为BLv.由此能得到什么结论？
答案 如图，设经过时间Δt，导体棒扫过面积为S(图中阴影部分)，由S＝L·vΔt，E＝ ，ΔΦ＝BS，得E＝BLv
结论：折线导体棒切割磁感线时，始末端的连线即为导体棒切割磁感线的等效长度.
4.如图所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，ab＝L.磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒的电流为
5.如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为E，将此棒弯成长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相互垂直的平面内，当它沿两段折线夹角角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为E′.则 等于
若导线是弯折的，或l与v不垂直时，E＝Blv中的l应为导线在与v垂直的方向上的投影长度，即有效切割长度.
6.如图所示，导轨OM和ON都在纸面内，导体AB可在导轨上无摩擦滑动，AB⊥ON，ON水平，若AB以5 m/s的速度从O点开始沿导轨匀速向右滑，导体与导轨都足够长，匀强磁场的磁感应强度为0.2 T.问：(结果可用根式表示)(1)第3 s末夹在导轨间的导体长度是多少？此时导体切割磁感线产生的感应电动势多大？
第3 s末，夹在导轨间导体的长度为：
(2)0～3 s内回路中的磁通量变化了多少？此过程中的平均感应电动势为多少？
0～3 s内回路中磁通量的变化量
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