2.2法拉第电磁感应定律ppt课件—--（2019） 新人教版高中物理高二下学期选择性必修二.pptx

1、（1）闭合电路 （2）磁通量变化磁生电问题1：什么叫电磁感应现象？问题2：产生感应电流的条件是什么？问题3：试从本质上比较甲、乙两电路的异同甲甲NSG乙乙产生电动势的那部分导体相当于电源电磁感应现象感应电流感应电动势rREI+-穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，就有感应电流。猜想：感应电流的大小跟哪些因素有关？磁通量的变化率电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率 / t 成正比。tkE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.tnE当线圈为n匝时ot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?(可以类比速度、速度的变

2、化和加速度.)PS：磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率 无直接关系思考与讨论不一定不一定tnE 物理意义与电磁感应关系磁通量磁通量变化磁通量变化率/t 穿过回路的磁感线的条数多少没有直接关系穿过回路的磁通量变化了多少产生感应电动势的条件穿过回路的磁通量变化的快慢决定感应电动势的大小=BSsin=2-1例题1：有一个50匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s，求感应电动势。 V25V5 . 050tnE例题2：一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。V16V5 . 001. 0-09. 0100tnE二、导体切割磁感线

3、运动时的感应电动势SLsEBBBLvttt1、导体垂直切磁感线.动生电动势：由于导体运动而产生的电动势。2.导体斜切磁感线1BlvE sin1vv Blvsin=Evv1v2B（为v与B夹角） 若v/B：E=0（无切割）+-1）L为切割磁感线有效长度：与B、v都垂直的长度 B vvv有效长度均为l2）E=Blv是 的一个特例，只适用于切割。tE 3）E=Blv3.说明 B B B B vvvvBLvE BLvE sinBLvE BLvE 下列导体棒的感应电动势时多少？ vv下列不规则导体棒的感应电动势时多少？练2：如图,一个水平放置的导体框架,宽度L=1.50m,接有电阻R=0.20,设 匀强

4、磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,框架及导体ab电阻均不计,当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：(1)导体ab上的感应电动势的大小(2)回路上感应电流的大小E=BLv=2.4VA12REI如图所示，有一夹角为的金属角架，角架所围区域内存在匀强磁场中，磁场的磁感强度为B，方向与角架所在平面垂直，一段直导线ab，从角顶c贴着角架以速度v向右匀速运动，求：(1)t时刻角架的瞬时感应电动势；(2)t时间内角架的平均感应电动势？tan21tan212tBvtvtvtBtSBtE OAL如图所示，导体棒长为L，磁感应

5、强度为B,垂直于纸面向里。由于棒上各点的速度都不同，所以要求出平均速度222BLvBLvBLUEAO右手定则：AO1）以O为圆心转动，角速度，求E3.导体转动切割磁感线方法一：22212BLLBtUEAO方法二：X X X X X X X X2)以O为圆心转动，OA=OB=L，求E22BLUAO22BLUBO0OBAOABUUUvv3)以O为圆心转动，OA=L，OB=2L。求E22BLUAO2222)2(BLLBUBO223BLUUUOBAOAOX X X X X X X Xvv3.导体转动切割磁感线3.导体转动切割磁感线D圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别

6、与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是() A若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动 C若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍AB21=2EBl 2=PI R体做切割磁感线运动产生的电动势。体棒以v1向右运动，洛伦兹力F1什么方向？什么方向运动？向上运动，受不受洛伦兹力F2？F1=qv1B，向上设正电荷为自由电荷正电荷除了向右运动，还要向上运动向上受洛伦兹力 F2=qv

7、2B，向左 B v1F1=qv1Bv2F2=qv2BF2各做什么功？F1做正功、F2做负功，做功代数和为0.洛伦兹力永远不做功Fv2.动生电动势产生原因3.动生电动势的本质 B v1F1=qv1Bv2F2=qv2B由于导体中自由电子受洛伦兹力作用而引起的。导线切割磁感线时相当于电源，动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关。宏观：由于有感应电流，导体棒会受到安培力的作用。安培力的方向与导体棒运动的方向是相反。导体棒将克服安培力做功消耗本身的机械能(当F洛=F电时，不再向上移动)由于导体中自由电子受洛伦兹力作用而引起的。一.感应电动势二.法拉第电磁感应定律1.内容2.公式三 导体切割磁感线时的感应电

8、动势1.公式决定式，/t 比较平均电动势2.说明L为有效长度可以是平均值可以是瞬时值B)(vE=Blv )Bv(E=Blv夹角夹角与与为为 sin习题讲解1、关于电磁感应，下述说法中正确的是( )A、穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大B、穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零C、穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大D、穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大DPS：磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率 无直接关系/10- -2Wbt/sA B D0120.1ABD斜率表示斜率表示的变化率的变化率3、在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴00

9、以角速度由图示位置逆时针方向转动。求:(1)线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势(2)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势B00adcb212LBLE 212LBLE 4、如图、如图,水平面上有两根相距水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨的足够长的平行金属导轨MN和和PQ,它们的电阻不计它们的电阻不计,在在M和和P之间接有之间接有R=3.0的定值电阻的定值电阻,导体棒长导体棒长ab=0.5m,其电阻为其电阻为r=1.0,与导轨接触良好与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中下的匀强磁场中,B=0.4T.现使现使ab以以v=10ms的速度向右

10、做匀速运动的速度向右做匀速运动.(1)ab中的电流多大中的电流多大? ab两点间的电压多大两点间的电压多大?(2)维持维持ab做匀速运动的外力多大做匀速运动的外力多大?(3)ab向右运动向右运动1m的过程中的过程中, 外力做的功是多少外力做的功是多少?电路中产生的热量是多少电路中产生的热量是多少? RBrPMNaQbvWF=0.1JI=0.5AF=0.1NQ=0.1JU=1.5V5.如图所示，abcd区域里有一匀强磁场，现有一竖直的圆环使它匀速下落，在下落过程中，它的左半部通过水平方向的磁场o是圆环的圆心，AB是圆环竖直直径的两个端点，那么（ ）A当A与d重合时，环中电流最大B当O与d重合时，

11、环中电流最大C当O与d重合时，环中电流最小D当B与d重合时，环中电流最大B注意切割的有效长度注意切割的有效长度6 .一个面积S=410-2 m2、匝数n=100的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B的大小随时间变化的规律如图所示，由图可知( )A在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率为8 Wb/sB在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化量等于零C在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于8 VD在第3 s末的感应电动势为零C7.如图所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05s，第二次用0.1s，设插入方式相同，试求：(1)两次线圈中平均感应电动势之比？(2)两次线圈之中电流之比？(3)两次通过线圈的电荷量之比？(1)(2)(3)EEttttIIERREEEqqItIt121221121212121122212111