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1、2.2.2法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律人人 教教 版版(2(2 0 0 19)19)高高 中中 物物 理理 选选 择择 性性 必必 修修 第第 二二 册册第第二二章章电电磁磁感感应应典型例题典型例题导线切割磁感线时的导线切割磁感线时的感感应电动势应电动势感应电动感应电动势势法拉第电磁感法拉第电磁感应应定律定律010203问题问题2 2：产生感应电流的条件是什么：产生感应电流的条件是什么？知识回知识回顾顾问题问题1 1：什么是电磁感应现象：什么是电磁感应现象？产生电动势的那部分导体产生电动势的那部分导体相当于电源相当于电源既然闭合电路中既然闭合电路中有感应电流有感应电流，这个电路中就，这
2、个电路中就一定有电一定有电动动势势。S SN N问题问题4 4：试从本质上比较甲、乙：试从本质上比较甲、乙两两电路的异同电路的异同G G 乙乙甲甲01 感应电动势感应电动势电磁感电磁感应应1 1、定义：、定义：在电磁感应现象中产生的电动势在电磁感应现象中产生的电动势。2 2、产生感应电动势、产生感应电动势的那部分导体相当于的那部分导体相当于电源电源SN一一螺线管为螺线管为电源电源感应电感应电动势动势G 乙乙等效电等效电路路.甲乙两图，开关断开，电路中有电流吗？甲乙两图，开关断开，电路中有电流吗？没没有有.甲乙两图，如果电路不是闭合的，电路中就没有电流，甲乙两图，如果电路不是闭合的，电路中就没有
3、电流，电源的电动电源的电动 势是否还存在呢？势是否还存在呢？存在存在.乙图电路乙图电路没有闭合没有闭合，这时虽然没有感应电流，但，这时虽然没有感应电流，但电电动动势依然存在势依然存在。3、产生条件：产生条件：穿过电路的磁通量发生穿过电路的磁通量发生变变化化甲甲SN这两种情况下，如果电路不闭合会怎样呢这两种情况下，如果电路不闭合会怎样呢？G乙乙探究实验探究实验(一一)：影响感应电动势大小影响感应电动势大小的的因素因素实验现象：实验现象：将条形磁铁如图所示插入线圈中，电流表指针发生偏转将条形磁铁如图所示插入线圈中，电流表指针发生偏转。法拉第电法拉第电磁感应定律磁感应定律二二探究实验探究实验(二二)
4、：影响感应电动势大小影响感应电动势大小的的因素因素实验装置如图所示，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。控制变量控制变量法法磁体磁体数数量量线圈匝线圈匝数数20C20CM M30CM30CM4040C CM M50CM50CM11000120005.19V5.19V210005.23V220008.50V10.41V12.10V实验结论实验结论：匝数一定时：磁通量变化越快，产生的感应电动势越匝数一定时：
5、磁通量变化越快，产生的感应电动势越大大；/t一定时：线圈匝数越多，产生的感应电动势越一定时：线圈匝数越多，产生的感应电动势越大大；6.15V数据记数据记录录14.52V6.6.10V10V4.254.25V V4.30V7.25V7.25V7.30V02 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律电磁感电磁感应应注意：注意：(1)(1)公式中公式中取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另另行判断。行判断。(2)(2)产生感应电动势的那部分导体相当产生感应电动势的那部分导体相当于电源，感应电动势即该电源的于电源，感应电动势即该电源的 电动势。电动势。1.1.内容内容:
6、闭合电路中感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化率成正比。2.2.公式公式:n n为线圈的为线圈的匝匝数数法拉第电磁感法拉第电磁感应定律应定律问题问题1：磁通量大：磁通量大,磁通量变化一定大磁通量变化一定大吗吗?问题问题2：磁通量变化大：磁通量变化大,磁通量的变化磁通量的变化率一定率一定 大吗大吗?总结：总结：磁通量的变化率磁通量的变化率(/t t)与与 、无直接关系无直接关系。思考与讨思考与讨论论 应用应用:用公式用公式 求求E E的两种常见情况：的两种常见情况：1.1.当当B B、不变，不变，仅由仅由S S变化引起时变
7、化引起时,S SS S2 2-S S1 1公式：公式：E=nB 2.2.当当S S、不变，不变，仅由仅由B B变化引起时变化引起时,B B B B2 2-B B1 1公式：公式：E=nS 例例1 1有一个有一个5050匝的线圈，如果穿过它的磁通量的匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为变化率为0.5Wb/s0.5Wb/s，求感应电，求感应电动势。动势。答案：答案：25V例例2 2穿过某线圈的磁通量随时间变化穿过某线圈的磁通量随时间变化的的关系，如图所示，在下列几段时间关系，如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是内，线圈中感应电动势最小的是(D)A A0202 s s B B2 2
8、 s s44 s s C C4 4 s s55 s s D D5 5 s s1010 s s导线切割导线切割磁磁感线感线时的感应电动时的感应电动势势电磁感电磁感应应03如图所示闭合线框一部分导体如图所示闭合线框一部分导体MNMN长长L,L,处于匀强磁场中，磁感应强度处于匀强磁场中，磁感应强度是是B B，MNMN以速度以速度v v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势匀速切割磁感线，求产生的感应电动势。N N1 1CN NM M导线切割磁导线切割磁感线时的感应电动势感线时的感应电动势B B 三三 v v V2 v LBM M1 1V1tD当闭合回路中的导体切割磁感线运动当闭合回路中的导体切割磁感线运
9、动时，电路中产生感时，电路中产生感应电动势，从而电路中有感应应电动势，从而电路中有感应电流，在这种情况下，非静电力电流，在这种情况下，非静电力 是怎么来的呢？是怎么来的呢？它是如何将其它形式的能它是如何将其它形式的能转化为电能的转化为电能的?M v0思考与讨论思考与讨论：RNA.丙和丁丙和丁 B.甲、甲、乙、丁乙、丁C.甲、乙、丙、丁甲、乙、丙、丁 D.只只有乙有乙【解【解析】公式析】公式EBlv中的中的l应指导体的有效切割长度，甲、乙、丁中的有效切应指导体的有效切割长度，甲、乙、丁中的有效切 割长度均为割长度均为l，电动势，电动势EBlv；而丙的有效切割长度为；而丙的有效切割长度为0，电动势
10、为，电动势为0，故选项，故选项 B正确正确.【例题【例题3】如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是的是()【例题【例题4】如图如图,一个水平放置的导体框架一个水平放置的导体框架,宽度宽度L L=0.50m,0.50m,接有电阻接有电阻R R=0.20,=0.20,设匀设匀强磁场和框架平面垂直强磁场和框架平面垂直,磁感应强度磁感应强度B B=0.40=0.40T T,方向如方向如图图.今有一导体棒今有一导体棒abab跨放在框架上跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动并能无摩擦地沿框滑动,框架及导体框架及导体abab电阻均电阻均不不计计,当当abab以以v v=4.0=4.0m m/s s的速度向右匀速滑动时，试求：的速度向右匀速滑动时，试求：(1)(1)导体导体a ab b上的感应电动势的大小上的感应电动势的大小(2)(2)回路上感应电流的回路上感应电流的大大小小解：由公式E=BLV可得 E=BLv=0.80V由闭合电路欧姆定律可得
