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课件网) 2.2 法拉第电磁感应定律 第二章 电磁感应 新人教版 选择性必修二 问题导入 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。感应电流的大小跟哪些因素有关? 导体切割磁感线的速度越大 电流计指针偏转角度越大 感应电流越大 表明感应电动势越大。 穿过线圈的磁通量变化越快 感应电流的大小跟哪些因素有关? 磁铁相对于线圈运动得越快 电流计指针偏转角度越大 感应电流越大 表明感应电动势越大。 穿过线圈的磁通量变化越快 感应电流的大小跟哪些因素有关? 实验装置如图所示,线圈的两端与电压表相连。将强磁体从长玻璃管上端由静止下落,穿过线圈。分别使线圈距离上管口20cm、30cm、40cm和50cm,记录电压表的示数以及发生的现象。 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。 结论:磁通量变化越快,感应电动势越大,在同一电路中,感应电流越大;反之越小。 磁通量的变化快慢就是磁通量的变化率。 用 表示 一、电磁感应定律 N S G 产生电动势的那部分导体相当于电源 I 电源 I 电动势 感应 如果电路不闭合虽然没有感应电流,但电动势依然存在。 所以产生感应电动势为电磁感应现象的本质。 1、感应电动势 2、法拉第电磁感应定律 (一匝线圈) (n匝线圈) 当电动势单位为v,磁通量单位为Wb,时间单位为s时,K的取值为1。 (2)公式: (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。 ①磁通量的变化是由磁场变化引起时,ΔΦ=ΔB·S,则 ②磁通量的变化是由面积变化引起时,ΔΦ=B·ΔS,则 ③如果磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时,则根据定义求,ΔΦ=Φ末-Φ初,有 3、应用法拉第电磁感应定律的三种情况 1、关于电路中感应电动势的大小,下列说法中正确的是( ) A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零 C.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大 D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 D 2、如图所示,一个圆形线圈的匝数为N,半径为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B。在此过程中,线圈中产生的感应电动势为 ( ) B 解析:选B。由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势为: 故B正确,A、C、D错误。 3、如图甲所示的螺线管,匝数n=1 500匝,横截面积S=20 cm2,方向向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化。则 (1)2 s内穿过线圈的磁通量的变化量是多少 (2)磁通量的变化率多大 (3)线圈中感应电动势大小为多少 解析:(1)磁通量的变化量是由磁感应强度的变化引起的,则Φ1=B1S,Φ2=B2S,ΔΦ=Φ2-Φ1, 所以ΔΦ=ΔBS=(6-2)×20×10-4 Wb=8×10-3 Wb (2)磁通量的变化率为 Wb/s=4×10-3 Wb/s (3)根据法拉第电磁感应定律得感应电动势的大小 E=n =1 500×4×10-3V=6.0 V 答案:(1)8×10-3 Wb (2)4×10-3 Wb/s (3)6.0 V 4、如图所示,长为L的金属导线弯成一圆环,导线的两端接在电容为C的平行板电容器上,P、Q为电容器的两个极板,磁场垂直于环面向里,磁感应强度以B=B0+kt(k>0)随时间变化,t=0时,P、Q两板电势相等,两板间的距离远小于环的半径,经时间t,电容器Q板( ) A.不带电 B.所带电荷量与t成正比 C.带正电,电荷量是 D.带负电,电荷量是 C 解析:选C。由楞次定律可判断如果圆环闭合,感应电流方向为逆时针方向,所以圆环作为一个电源,P是负极,所以P板带负电,Q极带正电。根据法拉第电磁感应定律有:E= ,所以有:Q=UC= ,故C正确,A、B、D错误。 二、导线切割磁感线时的感应电动势 导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度是B,长为L的导体棒ab以速度v匀速切割磁 ... ...