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梁宁 内蒙古师范大学
第3节：法拉第电磁感应定律
（第一课时）
人教版(2019年)高中物理选择性必修第二册
第二章 电磁感应
物理也疯狂
目录
实验探究
法拉第电磁感应定律
01.
02.
新课引入
穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。那么感应电流的大小跟哪些因素有关呢？
+
G
N
S
探究感应电流的大小
01.
条形磁铁穿插螺线管
探究感应电流的大小
01.
导体切割磁感线
探究感应电流的大小
01.
在实验1中，导体切割磁感线的速度越快，产生的感应电流就越大。
在实验2中，插入的速度越快，产生的感应电流就越大。
+
G
N
S
感应电流的大小可能与磁通量变化的快慢有关。
探究感应电流的大小
01.
1.实验器材：长玻璃管、强磁体、线圈、电压表。
2.实验步骤
①装置如图所示，线圈的两端与电压表相连。
②将强磁体从长玻璃管上端由静止下落，穿过线圈。
③分别使线圈距离上管口 20 cm 、30 cm、40 cm 和 50 cm，记录电压表的示数以及发生的现象。
④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。
落磁实验
探究感应电流的大小
01.
问题：该实验方案是如何改变磁通量变化率的？
探究感应电流的大小
01.
条件 线圈匝数：200；下落高度：30cm 磁铁个数 1 2
指针刻度
探究一：感应电流大小与相同时间内磁感应强度变化大小的关系
15
30？
感应电流大小是否与磁铁个数成正比？
探究感应电流的大小
01.
条件 线圈匝数：200；磁铁个数：2个 下落高度 10cm 40cm
指针刻度
探究二：感应电流大小与磁铁运动速度的关系
20
40
感应电流大小是否与磁铁运动速度成正比？
探究感应电流的大小
01.
条件 磁铁个数：2个；下落高度：30cm 线圈匝数 100 200
指针刻度
探究三：感应电流大小与线圈匝数的关系
15
30
感应电流大小是否与线圈匝数的关系？
探究感应电流的大小
01.
探究感应电流的大小
01.
磁通量变化越快，感应电动势越大，感应电流越大；磁通量的变化快慢就是磁通量的变化率，用 表示。
实验结论：感应电动势的大小与磁通量变化率和线圈匝数成正比。
法拉第电磁感应定律
02.
感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势
①产生感应电动势的那部分导体相当于电源
②产生条件：穿过电路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关
③方向判断：感应电动势的方向用楞次定律结合安培定则或右手定则判断
产生电动势的线圈相当于电源
法拉第电磁感应定律
02.
感应电流
一定有
感应电动势
不一定有
电磁感应的实质：产生感应电动势。
电磁感应的根本原因：磁通量的变化。
法拉第电磁感应定律
02.
磁通量的变化率：
线圈的匝数n
影响感应电动势大小的因素
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定量规律。
法拉第电磁感应定律
02.
1.当各物理量单位都用国际单位时，k=1，则
2.若线圈有n匝时，可以看成n个单匝线圈串联而成
3.感应电动势单位:
伏特（V），1 V=1 Wb/s
4.该公式只求E感大小，E感方向（与内部I感方向相同）由楞次定律另行判断，求值时ΔΦ取绝对值，不涉及正负。
5.E一般为Δt内的平均感应电动势；当Δt→0时，表示瞬时感应电动势。
法拉第电磁感应定律
02.

物理意义
与电磁感应关系
磁通量Ф
穿过回路的磁感线的条数多少
无直接关系
磁通量变化△Ф
穿过回路的磁通量变化了多少
产生感应电动势的条件
磁通量变化率
ΔΦ/Δt
穿过回路的磁通量变化的快慢

决定感应电动势的大小
Φ、△Φ、ΔΦ/Δt
法拉第电磁感应定律
02.
v
A
B
I
v
A
B
+
-
思考与讨论：A、B两点中，哪点电势高？
【判断电势高低的方法】
1.分清内外电路；
2.在外电路中，电流从高电势到低电势；在内电路中，电流从低电势到高电势。
法拉第电磁感应定律
02.
【例1】(多选)某线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律是正弦曲线，如图所示，D时刻的磁通量最大，则下列说法正确的是（ ）
A．线圈中0时刻感应电动势最大
B．线圈中D时刻感应电动势为零
C．线圈中D时刻感应电动势最大
D．线圈中0至D时刻内平均感应电动势为
ABD
法拉第电磁感应定律
02.
【例2】如图所示，圆形线圈中串联了一个平行板电容器，线圈内有磁场，磁通量Φ随时间按正弦规律变化.以垂直纸面向里的磁场为正，从t＝0时刻开始，在平行板电容器中点释放一个电子，若电子在运动中不会碰到板，已知电容器两板电压始终等于整个回路中的电动势，关于电子在一个周期内的加速度的判断正确的是(　 　)
A.第二个T/4内，加速度方向向上，大小越来越小
B.第二个T/4内，加速度方向向上，大小越来越大
C.第三个T/4内，加速度方向向下，大小越来越大
D.第三个T/4内，加速度方向向下，大小越来越小
D
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