1、法拉第電磁感應定律第二章第二節(jié)法拉第電磁感應定律第二章第二節(jié)今日人物 法拉第今日人物邁克爾法拉第 （Michael Faraday，17911867）1791年出生于英國，著名化學家、物理學家，奠定了電磁學的基礎，被稱為“電學之父”和“交流電之父”。1867年，“電學之父”法拉第與世長辭，享年76歲。法拉第從小生活在薩里郡紐因頓一個普通的鐵匠家庭。由于貧困，幼時的法拉第僅上了兩年學就從學校退學去書店謀生。機會從來不會虧待努力的人，法拉第憑借自己個人的努力和好學的精神，在二十歲時便當上戴維的實驗助手。法拉第勤奮好學，天資聰穎，因此受到了戴維的器重。也正是從那時起，法拉第開始了他的科學生涯。邁克爾

2、法拉第 （Michael Faraday，1791電學方面1821年法拉第完成了第一項重大的電發(fā)明，即第一臺電動機，通俗來解釋就是通過使用電流將物體運動。雖然在現(xiàn)代技術看來，這個裝置十分簡陋，但它卻開創(chuàng)電動機的發(fā)展史。1831年法拉第在實驗中發(fā)現(xiàn)了電磁感應，也就是當一塊磁鐵穿過一個閉合線路時 ，線路內(nèi)就會有感應電流產(chǎn)生。這也成為了法拉第一生最偉大的貢獻之一。同年法拉第發(fā)明了圓盤發(fā)電機，這是法拉第第二項重大的電發(fā)明。電學方面電磁學1837年法拉第打破了牛頓力學“超距作用”的傳統(tǒng)觀念，指出了電和磁的周圍都有場的存在。1838年，他提出了電力線的新概念，來進一步解釋電、磁現(xiàn)象，這是物理學理論上邁出的

3、一大步。1843年，法拉第用有名的“冰桶實驗”，證明了電荷守恒定律。1852年，他又引進了磁力線的概念，為經(jīng)典電磁學理論的建立奠定了一定基礎。這位偉大的人物在電學上面的貢獻，讓我們進入了電氣時代，享受電氣是帶給我們帶來的便捷。電磁學法拉第電磁感應定律法拉第電磁感應定律感應電流產(chǎn)生的條件 只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應電流。如果電路閉合，有感應電流， 電路中就一定有電動勢。 如果電路沒有閉合，沒有感應電流，但電動勢依然存在。 電動勢可以看成是一種壓力，電的壓力。就如水管內(nèi)，沒有水流動時，水壓依然存在。為什么？閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有一定的電動勢。在電磁感應現(xiàn)

4、象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應電動勢 。 產(chǎn)生感應電 動勢的那部分導體就相當于電源。感應電流產(chǎn)生的條件 如果電路閉合，有感應電流， 電路中就一感應電動勢的大小跟哪些因素有關呢？ 在實驗中，速度越快、磁場越強、匝數(shù)越多， 產(chǎn)生的感應電動勢就越大。是不是感應電動勢的大小可能與磁通量變化的快慢有關呢？在法拉第、紐曼、韋伯等人工作的基礎上，人們認識到：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量 的變化率成正比，這就是法拉第電磁感應定律 。 感應電動勢的大小跟哪些因素有關呢？ 在實驗中，速度越快、磁場1定律內(nèi)容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比電磁感應定律2表達式： 2 1

5、 是磁通量的變化量3.單位電動勢的單位是伏（V）、磁通量的單位是韋伯（Wb）、時間的單位是秒（s） 1定律內(nèi)容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁下列說法正確的是()A線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大B線圈中磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大C線圈處在磁場越強的位置，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大D線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢越大下列說法正確的是()法拉第電磁感應定律共29張ppt如右圖，把矩形線框 CDMN 放在磁感應強度為 B 的勻強磁場里，線框平面跟磁感線垂直。 設線框可動部分 MN 的長度為 l，它以速度 v 勻速向右運動，在

6、t 時間內(nèi)，由原來的位置 MN 移到 M1N1，試用法拉第電磁感應定律求MN兩端的感應電動勢。線框平面跟磁感線垂直,B不變?nèi)缬覉D，把矩形線框 CDMN 放在磁感應強度為 B 的勻強磁導線切割磁感線時的感應電動勢如果導線的運動方向與導線本身是垂直的，但與磁感線方 向有一個夾角 ，速度 v 可以分解為兩個分量： （一般式）線框平面跟磁感線垂直不垂直？導線切割磁感線時的感應電動勢如果導線的運動方向與導線本身是對 的理解(1)對l的理解l為導線切割磁感線時與B和v垂直的有效長度；如果導線不和磁場垂直， l應是導線在磁場垂直方向投影的長度；如果切割磁感線的導線是彎曲的，如圖所示，則應取與B和v垂直的等效

7、直線長度，即ab的弦長(2)對的理解當B、l、v三個量方向互相垂直時，90，感應電動勢最大，當有任意兩個量的方向互相平行時，0，感應電動勢為零1對公式中各量的理解對 (3)對v的理解v為導線和磁場間的相對速度當導線不動而磁場運動時，也有電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生.若導線各部分切割磁感線的速度不同，可取其平均速度求電動勢人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt(3)對v的理解人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法如圖所示的幾種情況中，金屬導體中產(chǎn)生的感應電動勢為Blv的是()A乙和丁 B甲、乙、丁C

8、甲、乙、丙、丁 D只有乙解析：選B.甲、乙、丁中切割磁感線的有效長度均為l，故B對人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt如圖所示的幾種情況中，金屬導體中產(chǎn)生的感應電動勢為Blv的是對比兩種求感應電動勢的方法人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt對比兩種求感應電動勢的方法人教版高二物理選擇性必修二第二章 電磁感應規(guī)律的應用人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張

9、ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt電磁感應規(guī)律的應用人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2電路中電動勢的作用實際上是某種非靜電力對自由電荷的作用。 英國物理學家麥克斯韋的電磁場理論：變化的磁場周圍產(chǎn)生電場 ，變化的磁場周圍產(chǎn)生電場。非靜電力是感生電場對自由電荷的作用如果此刻空間存在閉合導體，導體中的自由電荷就會在感生電場的作用下做定向運動，產(chǎn)生感應電流，或者說導體中產(chǎn)生了感應電動勢，這種感應電動勢稱為感生電動勢。 把變化的磁場周圍所產(chǎn)生的電場稱為感生電場。人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必

10、修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt電路中電動勢的作用實際上是某種非靜電力對自由電荷的作用。 英（1）感生電場：變化的磁場周圍所產(chǎn)生的電場歸納：（2）感生電動勢產(chǎn)生原因感生電場中的導體在感生電場力的作用下，自由電荷發(fā)生定向移動 ， 形成感應電流或產(chǎn)生了感應電動勢。（3）電路中電動勢的作用實際上是某種非靜電力對自由電荷的作用，感生電動勢的非靜電力就是感生電場對自由電荷的作用人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt（1）感生電場：變化的磁場周圍所產(chǎn)生的電場歸納：（2）感生電 現(xiàn)代科

11、學研究中常要用到高 速電子，電子感應加速器就是利用感生電場 使電子加速的設備。 它的基本原理如圖所示，上、下為電磁鐵的兩個磁極，磁極之 間有一個環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓 周運動。 電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變 化，產(chǎn)生的感生電場使電子加速。 上圖為側(cè)視 圖，下圖為真空室的俯視圖，如果從上向下 看，電子沿逆時針方向運動。 當電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一 致時，電流的大小應該怎樣變化才能使電子 加速？ 電子運動方向逆時針感生電場（電流）方向：順時針磁場由弱變強電子加速楞次定律電流由小變大圖中磁場方向由下向上 感應磁場由上到下安培定則人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感

12、應定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt 現(xiàn)代科學研究中常要用到高 速電子，電子感應加速器就是利用感導體切割磁感線的運動也會產(chǎn)生感應電動勢。 這種情況下磁場沒有變化，空間沒有感生電場，所以產(chǎn)生這種感應電動勢的機理與感生電動勢有所不同。這種感應電動勢是怎樣產(chǎn)生的的？非靜電力是什么？導體棒CD在均勻磁場中運動，思考： 導體中的自由電荷受到什么力的作用？導體棒的哪端電勢比較高？非靜電力與洛倫茲力有關嗎？當導體棒在勻強磁場B中以速度v運動時，導體棒內(nèi)部的自由電子要受到洛倫茲力作用，在洛侖茲力作用下電子沿導線向D 端定向運動，使D端和C端出現(xiàn)了等量異種

13、電荷，D為負極（低電勢），C為正極（高電勢）則導體CD相當一個電源。這種電動勢的非靜電力與洛倫茲力有關。人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt導體切割磁感線的運動也會產(chǎn)生感應電動勢。導體棒CD在均勻磁場（3）切割導體的特點運動的導體是電源，所在的電路是內(nèi)電路（1）動生電動勢動生電動勢：導體在磁場中切割磁感線運動時產(chǎn)生的電動勢。歸納：（2）產(chǎn)生原因由于導體中的自由電子受到洛倫茲力作用引起的，使自由電荷做定向移動的非靜電力是洛倫茲力。人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共

14、29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt（3）切割導體的特點（1）動生電動勢歸納：（2）產(chǎn)生原因人教下列說法中正確的是()A動生電動勢是洛倫茲力的一個分力對導體中自由電荷做功而引起的B因為洛倫茲力對運動電荷始終不做功，所以動生電動勢不是由洛倫茲力而產(chǎn)生的C動生電動勢的方向可以由右手定則來判定D導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應電流，受到的安培力一定與受到的外力大小相等、方向相反解析選AC.洛倫茲力的一個分力對導體中自由電荷做功是產(chǎn)生動生電動勢的本質(zhì)，A、C正確，B錯誤；只有在導體棒做勻速切割時，除安培力以外的力的合力才與安培力大小相等、方向相反，做變速運動時不

15、成立，故D錯誤人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt下列說法中正確的是()解析人教版高二物理選擇性必修二第二小結(jié)人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應定律共29張ppt小結(jié)人教版高二物理選擇性必修二第二章 2.2法拉第電磁感應在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應電動勢電磁感應定律閉合電路中感應電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比導線切割磁感線時的感應電動勢 2 是磁通量的變化量為有效長度為與磁感線方向的夾角為導線和磁場間的相對速度在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫做感應電動勢電磁感應定律閉合電感生電動勢感生電場變化的磁場周圍所產(chǎn)生的電場感生電場中的導體正是在感生電場的作用下，自由電荷發(fā)生定向移動