鲁科版高中物理选修3-2 电磁感应 第2节 感应电动势与电磁感应定律法拉第，英国物理学家、化学家。对电磁学进展了比较系统的实验研讨，发现了电磁感应景象，总结出电磁感应定律；发明了第一台电动机和发电机；提出了电场、磁场等重要概念。法拉第法拉第温故知新温故知新问题问题: :产生感应电流的条件是什么？1闭合电路2磁通量变化 ，即：0 探求一：认识感应电动势探求一：认识感应电动势在在电磁感磁感应景象中景象中产生的生的电动势叫感叫感应电动势 试比较甲、乙两电路中电流产生的缘由试比较甲、乙两电路中电流产生的缘由NS乙乙甲甲A产生电动势的那部分导体相当于电源产生电动势的那部分导体相当于电源EE电源？源？NS乙乙甲甲E磁通量磁通量变化是化是发生生电磁感磁感应景象的根本景象的根本缘由由感感应电动势是是电磁感磁感应景象的本景象的本质. .变化化产生生E产生生I 总电阻一定阻一定时,E越大越大,I越大越大,指指针偏偏转越大越大.实验探求：影响感应电动势大小的要素？实验探求：影响感应电动势大小的要素？探求二：探求感应电动势的大小探求二：探求感应电动势的大小电流流计指指针摆动角度角度 感应电动势E的大小磁通量变化的快慢磁通量的变化率实验速度速度快慢快慢实验景象分析实验景象分析磁通量变化越快， ， 感应电动势E越大 螺螺线管管 导轨 光光电门 电压传感器感器 小小车 让小小车以不同的速度接近螺以不同的速度接近螺线管，得到在不同管，得到在不同tt内的感内的感应电动势的平均的平均值E E 数据点数据点绘制制E- 1/ t图像像实验结论实验结论感应电动势E与磁通量的变化率 成正比二二 法拉第法拉第电磁感磁感应定律定律1.1.内容内容: :电电路中感路中感应电动势应电动势的大小，跟穿的大小，跟穿过这过这一一电电路的磁通量的路的磁通量的变变化率成正比。化率成正比。 2.2.公式公式: :n为线圈的匝数思索与讨论：思索与讨论：讨论讨论1线圈圈L L由由导线绕制成制成n n匝，当穿匝，当穿过L L的磁通量的磁通量变化率化率为/t/t时，那么，那么线圈圈L L中中产生的生的感感应电动势为多少？多少？问题问题GN NS S G Ga ab bv v 导体导体abab处于匀强磁场中，磁感应强度是处于匀强磁场中，磁感应强度是B B，长为，长为L L的导体的导体棒棒abab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导体切割磁感体切割磁感线时的感的感应电动势思索与讨论：思索与讨论：讨论讨论2 G Ga ab bv va ab b分析：回路在分析：回路在时间tt内增大的面内增大的面积为：S=LvtS=Lvt产生的感生的感应电动势为：穿穿过回路的磁通量的回路的磁通量的变化化为：=BS=BS =BLvt=BLvt平均速度或瞬时速度平均速度或瞬时速度L L应为切割磁感应为切割磁感线的有效长度线的有效长度导体切割磁感体切割磁感线时的感的感应电动势匀强磁场匀强磁场如下图，求以下两种磁场中产生的感应电动势vB BvB B思索与讨论：思索与讨论：讨论讨论3假设导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线)导体切割磁感体切割磁感线时的感的感应电动势vB Bv1v2为为v与与B夹角夹角 G Ga ab bv va ab bV V：垂直切割磁感线的速度：垂直切割磁感线的速度平均速度或瞬时速度平均速度或瞬时速度L L应为切割磁感应为切割磁感线的有效长度线的有效长度导体切割磁感体切割磁感线时的感的感应电动势匀强磁场匀强磁场法拉第法拉第法拉第法拉第电电磁感磁感磁感磁感应应定律：定律：定律：定律：电电路中感路中感路中感路中感应电动势应电动势的大小，跟穿的大小，跟穿的大小，跟穿的大小，跟穿过这过这一一一一电电路的磁通量的路的磁通量的路的磁通量的路的磁通量的变变化率成正比。化率成正比。化率成正比。化率成正比。 这节课我重点掌握了：这节课我重点掌握了：N N匝线圈时匝线圈时单匝线圈时单匝线圈时导体切割磁感线时导体切割磁感线时v v、B B、L L两两垂直两两垂直匀强匀强磁场磁场对对比两个公式比两个公式比两个公式比两个公式求平均感应电动势求平均感应电动势t近于近于0时，时，E为瞬时感应电动势为瞬时感应电动势适用于匀强磁场，导体棒切割磁感线求瞬时感应电动势，求瞬时感应电动势，v是瞬时速度是瞬时速度求平均感应电动势求平均感应电动势,v是平均速度是平均速度适用于任何情况 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律运用:用公式求E的二种常见情况：1.1.磁感磁感应强度度B B不不变, ,垂直于磁垂直于磁场的回路面的回路面积S S发生生变化化,S,SS2-S1,S2-S1,此此时：法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律4、运用:用公式求E的二种常见情况：2.2.垂直于磁垂直于磁场的回路面的回路面积S S不不变, ,磁感磁感应强度度B B发生生变化化,B,BB2-B1,B2-B1,此此时：留意：导体切割磁感线时的感应电动势1、导线运动方向和磁感线平行时, E=02、导线的长度L应为有效长度3、速度v为平均值(瞬时值), E就为平均值(瞬时值)