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高中第二章 电磁感应2 法拉第电磁感应定律完整版ppt课件
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这是一份高中第二章 电磁感应2 法拉第电磁感应定律完整版ppt课件，共20页。PPT课件主要包含了学习目标，磁通量的变化率，磁场强弱，运动速度，线圈匝数，磁通量大小，电磁感应定律，当线圈为n匝时，拓展思考，物理意义等内容，欢迎下载使用。
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。感应电流的大小跟哪些因素有关？
猜想感应电流的大小跟这些因素有关
4.磁场方向与导体运动方向
实验装置如图所示，线圈的两端与电压表相连。将强磁体从长玻璃管上端由静止下落，穿过线圈。分别使线圈距离上管口20cm、30cm、40cm和50cm,记录电压表的示数以及发生的现象。 分别改变线圈的匝数、磁体的强度，重复上面的实验，得出定性的结论。
当电动势单位为V,磁通量单位为Wb，时间单位为s时，K的取值为1.
(2)磁通量的变化率对应Φ-t图线上某点切线的斜率．
2.法拉第电磁感应定律的理解
(1)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率共同决定，而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系．
问题1：磁通量大,磁通量变化一定大吗?
问题2：磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗?
磁通量的变化率和磁通量大小、磁通量的变化无直接关系:磁通量大(小,等于零)，磁通量的变化率不一定大(小,等于零);磁通量的变化大(小)，磁通量的变化率不一定大(小)。
穿过回路的磁感线的条数多少
穿过回路的磁通量变化了多少
穿过回路的磁通量变化的快慢
3.理解Φ、△Φ、 的意义
(1)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝B·ΔS，则
(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝ΔB·S，则
(3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时，则根据定义求，ΔΦ＝Φ末－Φ初
应用法拉第电磁感应定律的三种情况
例 如图所示，在水平桌面上固定有宽度为d、电阻可忽略的U形导轨；均匀磁场的方向垂直于U形导轨平面，磁感应强度大小随时间的变化关系为B=B0（1+kt），式中B0、k为大于零的常量。在与导轨左端相距l处放置一垂直于导轨的光滑导体棒，并用外力将其固定。导体棒的质量为m，阻值为R，与导轨接触良好。（1）求回路中感应电流的大小；（2）在t=t0时撤去外力，求撤去外力瞬间导体棒所受安培力的大小。
× × × × × × × × × × × ×× × × × × × × × × × × ×
三、导体切割磁感线时的感应电动势
导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，长为L的导体棒ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势
分析：回路在时间Δt内增大的面积为：
穿过回路的磁通量的变化为：
适用条件：匀强磁场中，导线、B、v相互垂直时
若导体斜切磁感线，即导体运动方向与导体本身垂直，但跟磁感应强度方向有夹角,则得到的感应电动势的表达式是怎样的？
2.导线的长度L应为有效长度。
注意1.导线运动方向和磁感线平行时, E=0。
3.速度v为平均值(瞬时值), E 就为平均值(瞬时值)。
例 ［多选］如图所示，一导线弯成闭合线圈，以速度v向左匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。线圈总电阻为R，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是（ ） A. 感应电流一直沿顺时针方向B. 线圈受到的安培力先增大，后减小C. 感应电动势的最大值E=BrvD. 穿过线圈某个横截面的电荷量为
△t近于0时，E为瞬时感应电动势
求平均感应电动势,v是平均速度
求瞬时感应电动势，v是瞬时速度
1.下列关于感应电动势大小的说法中，正确的是（ ）A. 线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势一定越大B. 线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C. 线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大D. 线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大
2.一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中，如图所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时间均匀变化，用下列哪种方法可使感应电流增加一倍（ ）A. 把线圈匝数增加一倍B. 把线圈面积增加一倍C. 把线圈半径增加一倍D. 改变线圈与磁场方向的夹角
3.一飞机在南半球上空做飞行表演。当它自东向西方向做飞行表演时，飞机左右两机翼端点哪一点电势高（ ）A. 飞机右侧机翼电势低，左侧电势高B. 飞机右侧机翼电势高，左侧电势低C. 两机翼电势一样高D. 条件不足，无法判断
解析：当飞机在南半球飞行时，由于地磁场的存在，且地磁场的竖直分量方向竖直向上，由于感应电动势的方向与感应电流的方向是相同的，由低电势指向高电势， 由右手定则可知，在南半球，不论沿何方向水平飞行，都是飞机的左侧机翼电势低，右侧机翼电势高。
4.［多选］如图所示，有一个磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，一半径为r的金属圆环放置在磁场中，金属圆环所在的平面与磁场垂直。金属杆Oa一端在O点，另一端a搁在环上，金属杆Oa可绕环的圆心O旋转，另一金属杆Ob一端固定在O点，另一端b固定在环上。已知Oa杆以角速度ω匀速旋转，所有接触点接触良好，Ob不影响Oa的转动，则下列说法正确的是（ ）A. 流过Oa的电流方向为O指向aB. 流过Oa的电流方向为a指向OC. Oa旋转时产生的感应电动势的大小为Bωr2D. Oa旋转时产生的感应电动势的大小为1/2Bωr2
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。感应电流的大小跟哪些因素有关？
猜想感应电流的大小跟这些因素有关
4.磁场方向与导体运动方向
实验装置如图所示，线圈的两端与电压表相连。将强磁体从长玻璃管上端由静止下落，穿过线圈。分别使线圈距离上管口20cm、30cm、40cm和50cm,记录电压表的示数以及发生的现象。 分别改变线圈的匝数、磁体的强度，重复上面的实验，得出定性的结论。
当电动势单位为V,磁通量单位为Wb，时间单位为s时，K的取值为1.
(2)磁通量的变化率对应Φ-t图线上某点切线的斜率．
2.法拉第电磁感应定律的理解
(1)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率共同决定，而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系．
问题1：磁通量大,磁通量变化一定大吗?
问题2：磁通量变化大,磁通量的变化率一定大吗?
磁通量的变化率和磁通量大小、磁通量的变化无直接关系:磁通量大(小,等于零)，磁通量的变化率不一定大(小,等于零);磁通量的变化大(小)，磁通量的变化率不一定大(小)。
穿过回路的磁感线的条数多少
穿过回路的磁通量变化了多少
穿过回路的磁通量变化的快慢
3.理解Φ、△Φ、 的意义
(1)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝B·ΔS，则
(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝ΔB·S，则
(3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时，则根据定义求，ΔΦ＝Φ末－Φ初
应用法拉第电磁感应定律的三种情况
例 如图所示，在水平桌面上固定有宽度为d、电阻可忽略的U形导轨；均匀磁场的方向垂直于U形导轨平面，磁感应强度大小随时间的变化关系为B=B0（1+kt），式中B0、k为大于零的常量。在与导轨左端相距l处放置一垂直于导轨的光滑导体棒，并用外力将其固定。导体棒的质量为m，阻值为R，与导轨接触良好。（1）求回路中感应电流的大小；（2）在t=t0时撤去外力，求撤去外力瞬间导体棒所受安培力的大小。
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三、导体切割磁感线时的感应电动势
导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，长为L的导体棒ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势
分析：回路在时间Δt内增大的面积为：
穿过回路的磁通量的变化为：
适用条件：匀强磁场中，导线、B、v相互垂直时
若导体斜切磁感线，即导体运动方向与导体本身垂直，但跟磁感应强度方向有夹角,则得到的感应电动势的表达式是怎样的？
2.导线的长度L应为有效长度。
注意1.导线运动方向和磁感线平行时, E=0。
3.速度v为平均值(瞬时值), E 就为平均值(瞬时值)。
例 ［多选］如图所示，一导线弯成闭合线圈，以速度v向左匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。线圈总电阻为R，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是（ ） A. 感应电流一直沿顺时针方向B. 线圈受到的安培力先增大，后减小C. 感应电动势的最大值E=BrvD. 穿过线圈某个横截面的电荷量为
△t近于0时，E为瞬时感应电动势
求平均感应电动势,v是平均速度
求瞬时感应电动势，v是瞬时速度
1.下列关于感应电动势大小的说法中，正确的是（ ）A. 线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势一定越大B. 线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C. 线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大D. 线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大
2.一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中，如图所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时间均匀变化，用下列哪种方法可使感应电流增加一倍（ ）A. 把线圈匝数增加一倍B. 把线圈面积增加一倍C. 把线圈半径增加一倍D. 改变线圈与磁场方向的夹角
3.一飞机在南半球上空做飞行表演。当它自东向西方向做飞行表演时，飞机左右两机翼端点哪一点电势高（ ）A. 飞机右侧机翼电势低，左侧电势高B. 飞机右侧机翼电势高，左侧电势低C. 两机翼电势一样高D. 条件不足，无法判断
解析：当飞机在南半球飞行时，由于地磁场的存在，且地磁场的竖直分量方向竖直向上，由于感应电动势的方向与感应电流的方向是相同的，由低电势指向高电势， 由右手定则可知，在南半球，不论沿何方向水平飞行，都是飞机的左侧机翼电势低，右侧机翼电势高。
4.［多选］如图所示，有一个磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，一半径为r的金属圆环放置在磁场中，金属圆环所在的平面与磁场垂直。金属杆Oa一端在O点，另一端a搁在环上，金属杆Oa可绕环的圆心O旋转，另一金属杆Ob一端固定在O点，另一端b固定在环上。已知Oa杆以角速度ω匀速旋转，所有接触点接触良好，Ob不影响Oa的转动，则下列说法正确的是（ ）A. 流过Oa的电流方向为O指向aB. 流过Oa的电流方向为a指向OC. Oa旋转时产生的感应电动势的大小为Bωr2D. Oa旋转时产生的感应电动势的大小为1/2Bωr2
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