2法拉第電磁感應(yīng)定律第二章電磁感應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1．理解感應(yīng)電動勢的概念。2．理解法拉第電磁感應(yīng)定律，并能夠運用法拉第電磁感應(yīng)定律定量計算感應(yīng)電動勢的大小。3．能夠運用E＝Blv或E＝Blvsinθ計算導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢。4．掌握磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率的區(qū)別。新課導(dǎo)入如圖甲中導(dǎo)線運動得越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大，圖乙中磁鐵插入的速度越快，感應(yīng)電流越大，說明了什么?甲乙感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率有關(guān)一、

電磁感應(yīng)定律1.感應(yīng)電動勢(1)定義在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫作感應(yīng)電動勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。(2)感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流的關(guān)系在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，若閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流，電路就一定有感應(yīng)電動勢；如果電路斷開，這時雖然沒有感應(yīng)電流，但感應(yīng)電動勢依然存在。(1)內(nèi)容閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率成正比。(2)數(shù)學(xué)表達(dá)式:注意：1.公式中ΔΦ的計算方法2.電動勢E為平均值若線圈有n匝，則相當(dāng)于有n個電源串聯(lián)，總電動勢為2.法拉第電磁感應(yīng)定律在國際單位制中，電動勢E的單位是伏（V）、磁通量Φ

的單位是韋伯（Wb）、時間t的單位是秒（s）。(3)對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解

②用公式計算感應(yīng)電動勢時，常有以下三種情況：

（4）磁通量Φ，磁通量的變化量ΔΦ，磁通量的變化率的比較學(xué)以致用1.穿過閉合回路的磁通量Φ隨時間t變化的圖像分別如圖甲、乙、丙、丁所示，下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的論述正確的是(

)A．圖甲中回路產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，且恒定不變B．圖乙中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直在變大C．圖丙中回路在0～t0時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大于t0～2t0時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢D．圖丁回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變小后變大

2.當(dāng)線圈中的磁通量發(fā)生變化時，下列說法中正確的是 (

)A.線圈中一定有感應(yīng)電流B.線圈中一定有感應(yīng)電動勢，其大小與磁通量成正比C.線圈中一定有感應(yīng)電動勢，其大小與磁通量的變化量成正比D.線圈中一定有感應(yīng)電動勢，其大小與磁通量的變化率成正比

二、導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢如圖將矩形導(dǎo)體框CDMN放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場里，線框平面與磁感線垂直。設(shè)線框可動部分MN的長度為l，它以速度v水平向右運動，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：Δt時間內(nèi)回路面積增大?S穿過回路的磁通量變化：B、l、v

兩兩垂直

導(dǎo)體運動方向與導(dǎo)體本身垂直，但與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向有夾角θ將速度進(jìn)行矢量分解動生電動勢為v1

=

vsinθv2=vcosθE=

Blv1∴E=

Blvsinθ當(dāng)v

//B時，E=0當(dāng)v⊥B時，E最大對公式E

＝Blvsinθ的理解(1)對l的理解l為導(dǎo)線切割磁感線時與B和v垂直的有效長度；如果導(dǎo)線不和磁場垂直，l應(yīng)是導(dǎo)線在磁場垂直方向投影的長度；如果切割磁感線的導(dǎo)線是彎曲的，如圖所示，則應(yīng)取與B和v垂直的等效直線長度，即ab的弦長?！痢痢痢痢痢痢罛

××××××××××××××

××××××××××××××↑↑vvvab(2)對θ的理解當(dāng)B、l、v三個量方向互相垂直時，θ＝90°，感應(yīng)電動勢最大，當(dāng)有任意兩個量的方向互相平行時，θ＝0°，感應(yīng)電動勢為零。(3)對v的理解①v為導(dǎo)線和磁場間的相對速度；當(dāng)導(dǎo)線不動而磁場運動時，也有電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生；②若導(dǎo)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。對比兩種求感應(yīng)電動勢的方法

E＝Blvsinθ

區(qū)別

研究對象整個閉合回路回路中做切割磁感線運動的那部分導(dǎo)體適用范圍各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象只適用于導(dǎo)體切割磁感線運動的情況計算結(jié)果求得的是Δt內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢求得的是某一時刻的瞬時感應(yīng)電動勢適用情景用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象(磁場變化型)用于導(dǎo)體切割磁感線所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象(切割型)聯(lián)系E＝Blvsinθ是由

在一定條件下推導(dǎo)出來的，該公式可看做法拉第電磁感應(yīng)定律的一個推論1.動生電動勢：導(dǎo)體做切割磁感線運動產(chǎn)生的電動勢。①導(dǎo)體棒以v1向右運動，洛倫茲力F1什么方向？②正電荷向什么方向運動？③以v2向上運動，受不受洛倫茲力F2？F1=qv1B，向上思考設(shè)正電荷為自由電荷正電荷除了向右運動，還要向上運動向上受洛倫茲力F2=qv2B，向左××××B

××××××××××××××××v1F1=qv1Bv2F2=qv2B－－＋＋④F1、F2各做什么功？2.動生電動勢產(chǎn)生原因由于導(dǎo)體中自由電子受洛倫茲力作用而引起的。3.動生電動勢的本質(zhì)動生電動勢中的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。F1做正功、F2做負(fù)功做功代數(shù)和為0.××××B

××××××××××××××××v1F1=qv1Bv2F2=qv2B－－＋＋3.如圖所示，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t均勻變化。正方形硬質(zhì)金屬框abcd放置在磁場中，金屬框平面與磁場方向垂直，電阻R=0.1Ω，邊長l=0.2m。求:(1)在t=0到t=0.1s時間內(nèi)，金屬框中感應(yīng)電動勢E；(2)t=0.05s時，金屬框ab邊受到的安培力F的大小和方向；(3)在t=0到t=0.1s時間內(nèi)，金屬框中電流的電功率P。學(xué)以致用

(3)在t=0到t=0.1s時間內(nèi)，金屬框中電流的電功率P=

I2R⑧聯(lián)立①②④⑧式，代入數(shù)據(jù)，解得P=0.064W⑨答案:(1)0.08V

(2)0.016N方向垂直于ab向左(3)0.064