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(共22張PPT)
梁寧 內蒙古師范大學
第3節：法拉第電磁感應定律
（第一課時）
人教版(2019年)高中物理選擇性必修第二冊
第二章 電磁感應
物理也瘋狂
目錄
實驗探究
法拉第電磁感應定律
01.
02.
新課引入
穿過閉合導體回路的磁通量發生變化，閉合導體回路中就有感應電流。那么感應電流的大小跟哪些因素有關呢？
+
G
N
S
探究感應電流的大小
01.
條形磁鐵穿插螺線管
探究感應電流的大小
01.
導體切割磁感線
探究感應電流的大小
01.
在實驗1中，導體切割磁感線的速度越快，產生的感應電流就越大。
在實驗2中，插入的速度越快，產生的感應電流就越大。
+
G
N
S
感應電流的大小可能與磁通量變化的快慢有關。
探究感應電流的大小
01.
1.實驗器材：長玻璃管、強磁體、線圈、電壓表。
2.實驗步驟
①裝置如圖所示，線圈的兩端與電壓表相連。
②將強磁體從長玻璃管上端由靜止下落，穿過線圈。
③分別使線圈距離上管口 20 cm 、30 cm、40 cm 和 50 cm，記錄電壓表的示數以及發生的現象。
④分別改變線圈的匝數、磁體的強度，重復上面的實驗，得出定性的結論。
落磁實驗
探究感應電流的大小
01.
問題：該實驗方案是如何改變磁通量變化率的？
探究感應電流的大小
01.
條件 線圈匝數：200；下落高度：30cm 磁鐵個數 1 2
指針刻度
探究一：感應電流大小與相同時間內磁感應強度變化大小的關系
15
30？
感應電流大小是否與磁鐵個數成正比？
探究感應電流的大小
01.
條件 線圈匝數：200；磁鐵個數：2個 下落高度 10cm 40cm
指針刻度
探究二：感應電流大小與磁鐵運動速度的關系
20
40
感應電流大小是否與磁鐵運動速度成正比？
探究感應電流的大小
01.
條件 磁鐵個數：2個；下落高度：30cm 線圈匝數 100 200
指針刻度
探究三：感應電流大小與線圈匝數的關系
15
30
感應電流大小是否與線圈匝數的關系？
探究感應電流的大小
01.
探究感應電流的大小
01.
磁通量變化越快，感應電動勢越大，感應電流越大；磁通量的變化快慢就是磁通量的變化率，用 表示。
實驗結論：感應電動勢的大小與磁通量變化率和線圈匝數成正比。
法拉第電磁感應定律
02.
感應電動勢：在電磁感應現象中產生的電動勢叫感應電動勢
①產生感應電動勢的那部分導體相當于電源
②產生條件：穿過電路的磁通量發生改變，與電路是否閉合無關
③方向判斷：感應電動勢的方向用楞次定律結合安培定則或右手定則判斷
產生電動勢的線圈相當于電源
法拉第電磁感應定律
02.
感應電流
一定有
感應電動勢
不一定有
電磁感應的實質：產生感應電動勢。
電磁感應的根本原因：磁通量的變化。
法拉第電磁感應定律
02.
磁通量的變化率：
線圈的匝數n
影響感應電動勢大小的因素
德國物理學家紐曼、韋伯在對理論和實驗資料進行嚴格分析后，于1845年和1846年先后指出電磁感應的定量規律。
法拉第電磁感應定律
02.
1.當各物理量單位都用國際單位時，k=1，則
2.若線圈有n匝時，可以看成n個單匝線圈串聯而成
3.感應電動勢單位:
伏特（V），1 V=1 Wb/s
4.該公式只求E感大小，E感方向（與內部I感方向相同）由楞次定律另行判斷，求值時ΔΦ取絕對值，不涉及正負。
5.E一般為Δt內的平均感應電動勢；當Δt→0時，表示瞬時感應電動勢。
法拉第電磁感應定律
02.

物理意義
與電磁感應關系
磁通量Ф
穿過回路的磁感線的條數多少
無直接關系
磁通量變化△Ф
穿過回路的磁通量變化了多少
產生感應電動勢的條件
磁通量變化率
ΔΦ/Δt
穿過回路的磁通量變化的快慢

決定感應電動勢的大小
Φ、△Φ、ΔΦ/Δt
法拉第電磁感應定律
02.
v
A
B
I
v
A
B
+
-
思考與討論：A、B兩點中，哪點電勢高？
【判斷電勢高低的方法】
1.分清內外電路；
2.在外電路中，電流從高電勢到低電勢；在內電路中，電流從低電勢到高電勢。
法拉第電磁感應定律
02.
【例1】(多選)某線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規律是正弦曲線，如圖所示，D時刻的磁通量最大，則下列說法正確的是（ ）
A．線圈中0時刻感應電動勢最大
B．線圈中D時刻感應電動勢為零
C．線圈中D時刻感應電動勢最大
D．線圈中0至D時刻內平均感應電動勢為
ABD
法拉第電磁感應定律
02.
【例2】如圖所示，圓形線圈中串聯了一個平行板電容器，線圈內有磁場，磁通量Φ隨時間按正弦規律變化.以垂直紙面向里的磁場為正，從t＝0時刻開始，在平行板電容器中點釋放一個電子，若電子在運動中不會碰到板，已知電容器兩板電壓始終等于整個回路中的電動勢，關于電子在一個周期內的加速度的判斷正確的是(　 　)
A.第二個T/4內，加速度方向向上，大小越來越小
B.第二個T/4內，加速度方向向上，大小越來越大
C.第三個T/4內，加速度方向向下，大小越來越大
D.第三個T/4內，加速度方向向下，大小越來越小
D
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