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法拉第电磁感应定律
授课人：
学 校：
人教版高中物理选择性必修第二册
2
第二章 电磁感应
1.感应电流的产生条件: 闭合回路 磁通量发生变化
猜想影响感应电流的因素: 匝数 磁通量变化量 时间
2.感应电流方向特点： 感应电流的磁场总是阻碍引起感应
电流的磁通量的变化
法拉第电磁感应定律
知识回顾
猜想影响感应电流的因素
S
N
开关断开时：电路中有电流吗？电动势呢？
A
乙
法拉第电磁感应定律
感应
G
甲
法拉第电磁感应定律
示波器
G
定性探究:影响感应电动势大小的因素
闭合电路欧姆定律： 总电阻一定时, E越大,I越大.
法拉第电磁感应定律
影响因素： 匝数n 磁通量变化量ΔΦ 时间Δt
实验方法： 控制变量法
探究一(n) 探究二(ΔΦ)
探究三(Δt)
线圈接入匝数n 改变 不变
不变
磁通量变化量ΔΦ 不变 改变
不变
变化所用时间Δt 不变 不变
改变
电压表示数
定性探究影响感应电动势大小的因素
控制变量法
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律
探究一(n) 探究二(ΔΦ)
探究三(Δt)
线圈接入匝数n 改变 不变
不变
磁通量变化量ΔΦ 不变 改变
不变
变化所用时间Δt 不变 不变
改变
电压传感器波值
探究一:同一磁体从同一高度自由释放，穿过不同匝数的线圈
探究二:不同磁体从同一高度释放，穿过同一线圈
探究三:同一磁体从不同的高度自由释放，穿过同一线圈
法拉第电磁感应定律
定性探究影响感应电动势大小的因素
探究一(n) 探究(ΔΦ) 探究三(Δt)
线圈接入匝数n 越多 不变 不变
磁通量变化量ΔΦ 不变 越大 不变
变化所用时间Δt 不变 不变 越短
电压传感器波值 越大 越大 越大
定性探究影响感应电动势大小的因素
法拉第电磁感应定律
实验记录：
n
线圈接入匝数n 越多
不变
磁通量变化率 不变
越大
电压传感器波值 越大
越大
实验结论： 感应电动势的大小与线圈匝数及磁通量的变化率均正相关。
法拉第电磁感应定律
实验分析：
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.表达式：
3.说明:
①计算时 取绝对值，感应电动势的正负根据楞次定律由电流方向判断;
②该式计算的是感应电动势的平均值，当 时，计算的就是瞬时值。
③磁通量变化主要有三种情况：仅由面积变化引起、仅由磁场变化引起、 面积和磁场同时变化引起
法拉第电磁感应定律
1.磁感应强度B不变，垂直于磁场的回路面积
S发生变化， ，此时
2.垂直于磁场的回路面积S不变，磁感应强度B 发生变化， ,此时
3.磁感应强度B和垂直于磁场的回路面积S都发生变 化， 此时,
法拉第电磁感应定律
用公式 求E的三种情况：
2.线圈匝数n不变，感应电动势E是否与磁通量变化率
不变，感应电动势E是否与n成正比
1.磁通量变化率
法拉第电磁感应定律
实验验证：
成正比
法拉第电磁感应定律
同一磁体以相同速度依次通过仅 匝数不同的线圈，线圈匝数分别 为150匝、 300匝、 450匝和600匝， 记录电压传感器的最大值
E与n成正比？
控制磁通量变化率不变,改变匝数
法拉第电磁感应定律
同一磁体先后以不同的速度通过 同一线圈，电动机的转速分别位 于10档、 20档、 30档、 40档，记 录传感器的最大值
E与 成正比？
控制匝数不变， 改变磁通量变化率
法拉第电磁感应定律
同一磁体以相同速度依次通过仅 匝数不同的线圈，线圈匝数分别 为150匝、 300匝、 450匝和600匝， 记录电压传感器的最大值
E与n成正比？
控制磁通量变化率不变,改变匝数
法拉第电磁感应定律
同一磁体先后以不同的速度通过 同一线圈，电动机的转速分别位 于10档、 20档、 30档、 40档，记 录传感器的最大值
E与 成正比？
控制匝数不变， 改变磁通量变化率
法拉第电磁感应定律
感应电动势E与磁通量变化率的关系
电动机档位 10 20 30
40
磁通量变化率 倍数 1 2 3
4
感应电动势E
感应电动势E与匝数n的关系
匝数 n 150 300 450
600
感应电动势 E
法拉第电磁感应定律
误差范围内，感应电动势与线圈匝数、磁通量变化率均成正比
2.此时法拉第电磁感应定律的表达式为？
思考与讨论1：
动生电动势
1.动生电动势：导体做切割磁感线运动时产生的感应电动势
2.表达式：
思考：如果导线的运动方向与磁场方向不垂直呢， 该如何计算感应电动势大小？
θ
v B
θ=0°,
θ=90°,
V2= Vcosθ
动生电动势
V1=Vsinθ
{
sinθ
1.除了外力F,还受到什么力
？
？
4.外力F的功率多大
？5.能量是如何转化的？
6.数量上有何关系？
2.两者有何关系
思考与讨论2：
3.外力F多大？
动生电动势
思考与讨论3：
动生电动势
D
C
总结提升：
1、法拉第电磁感应定律：
2、动生电动势：
非静电力与洛伦兹力有关
法拉第电磁感应定律
导体棒就相当于电源
法拉第电磁感应定律
课后作业：课本第33页练习与应用第1、2、6题
谢谢!
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