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第二节 法拉第电磁感应定律
第二节 法拉第电磁感应定律
试比较甲、乙两电路的异同
甲
N
S
×
乙
测量电动势
测量电动势
电磁感应现象的实质是产生了感应电动势，
1、感应电动势
磁通量变化的那部分导体相当于电源。
实验探究
猜想：
磁感应强度的大小
线圈面积大小
磁体穿过线圈的快慢
匝数多少
N
S
V
乙
感应电动势大小与哪些因素有关？
？
实验探究
N
S
V
乙
磁通量变化量ΔΦ
变化所用时间Δt
匝数n
实验方法：控制变量法
感应电动势大小与哪些因素有关？
？
实验器材
实验探究
改变磁体个数
改变磁感应强度
改变磁通量的变化量
B=nB0
ΔΦ=ΔBS
怎样改变磁通量的变化量ΔΦ呢？
2个
4个
6个
x不变，改变h,改变v
即可改变磁通量变化
的时间
实验探究
怎样改变磁通量变化的时间Δt呢？
v2=2ax
50cm
h
实验操作演示
探究1 感应电动势大小与磁通量变化时间的关系
线圈匝数300匝，磁体由6块强磁体叠加组成
50cm
h
管口离桌面高度差分别为
25cm
30cm
35cm
40cm
探究1 感应电动势大小与磁通量变化时间的关系
0.2768V
0.5685V
0.4036V
0.8666V
匝数n 300 300 300
磁铁个数 6 6 6
磁通量变化量ΔΦ 磁体通过线圈所用时间Δt 磁通量的变化率ΔΦ/Δt 感应电动势变化情况 相同
减小
磁通量变化率越大，感应电动势越大
增大
变化率=
变化量
时间
探究1 感应电动势大小与磁通量变化时间的关系
探究2 感应电动势大小与磁通量变化量的关系
线圈匝数300匝，x、h均不变则v不变
分别释放2块
4块
6块磁体
50cm
h=45cm
探究2 感应电动势大小与磁通量变化量的关系
匝数n 300 300 300
磁铁个数 2 4 6
磁通量变化量ΔΦ 磁体通过线圈所用时间Δt 磁通量的变化率ΔΦ/Δt 感应电动势变化情况 增大
相同
磁通量变化率越大，感应电动势越大
增大
0.2968V
0.5829V
0.8890V
1 : 2 : 3
探究2 感应电动势大小与磁通量变化量的关系
探究3 感应电动势大小与线圈匝数的关系
6块磁体叠加,B不变
x、h均不变则v不变
分别用50匝
100匝
200匝线圈
50cm
h=45cm
探究3 感应电动势大小与线圈匝数的关系
探究3 感应电动势大小与线圈匝数的关系
匝数n 50 100 200
磁铁个数 6 6 6
ΔΦ 磁体通过线圈所用时间 磁通量的变化率ΔΦ/Δt 感应电动势变化情况 相同
相同
匝数越多，感应电动势越大
相同
0.1492V
0.3097V
0.5689V
1 : 2 : 4
感应电动势大小与磁通量的变化率正相关，
德国物理学家纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，于1845年和1846年先后指出电磁感应的规律。
实验结论：
与线圈匝数正相关。
二、法拉第电磁感应定律
(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．
(3)单位:
在国际单位制中，感应电动势的单位是伏(V)，磁通量的单位是韦伯(Wb)，时间单位是秒（s）
(2)公式:
n匝线圈
磁通量Φ 磁通量的变化量ΔΦ 磁通量的变化率
物理意义
与电磁感应的关系
物理量Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的比较
产生感应电动势的条件
决定单匝线圈感应电动势的大小
注意：ΔΦ只代入绝对值。
感应电动势的方向用楞次定律或右手定则来判断
某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数
无直接关系
在某一过程中，穿过某个面的磁通量变化的多少
穿过某个面的磁通量变化的快慢
(1)平行导轨间距为l，闭合电路中长为l导体棒沿平行导轨以速度v匀速切割磁感线，试分析导体棒两端产生的感应电动势大小，并判断哪端电势高。
(2)若导体棒运动速度与磁感应强度方向夹角为θ，产生的感应电动势又是多少呢？
请根据学习任务单提示完成。
例.求解导体切割磁感线时的感应电动势
例.求解导体切割磁感线时的感应电动势
(1)平行导轨间距为l，闭合电路中长为l导体棒沿平行导轨以速度v匀速切割磁感线，试分析导体棒两端产生的感应电动势大小，并判断哪端电势高。
(2)若导体棒运动速度与磁感应强度方向夹角为θ，产生的感应电动势又是多少呢？
例.求解导体切割磁感线时的感应电动势
（θ为v与B夹角）
动生电动势
3.导体切割磁感线时的感应电动势
问题探究：
导体棒MN在匀强磁场中切割磁感线运动时相当于电源，是什么力让自由电荷在导体棒中定向移动呢？电荷相对于纸面的运动大致沿什么方向？(为了方便，可以认为导体棒中的自由电荷是正电荷．)
v合
-
+
+
v'
F
课后思考：
洛伦兹力做功了吗？闭合电路中如果没有外力， 导体棒将如何运动？能量是如何转化的？
课堂小结——提升科学思维
感应电流→感应电动势
法拉第电磁感应定律
作业：
完成学习任务单中的探究作业和练习作业。
谢谢观看！
同学们再见！

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