法拉第电磁感应定律PPT课件免费下载

人教版 (2019)高中物理选择性必修 第二册课文《法拉第电磁感应定律》,完整版PPT课件免费下载，优秀PPT背景图搭配，精美的免费ppt模板。轻松备课，欢迎免费下载使用。

一、【思考与探究】

问题1：什么叫电磁感应现象？产生感应电流的条件是什么？
电源 将其它形式能转化为电能
产生感应电流的条件是：（1）闭合电路；（2）磁通量变化。
问题2：据前面所学，闭合电路中能提供 持续电流、持续电能的原因是什么？
思考：产生感应电流的电路中，谁是电源？
试比较甲、乙两电路找出相当于电源的导体
a、b哪端是电源的正极？
电源内部电流由负极流向正极
⑴如何判断电路中相当于电源部分导体正负极？
⑵电路不闭合，电路中有电流吗？ 有电源么？ 有电动势吗？
思考：电磁感应的本质是什么？
电磁感应本质：产生感应电动势
（楞次定律、右手定则）在电源内部，四指指向电源正极
有了感应电动势，才能在闭合回路中形成电流
电磁感应现象中的电源
1、条形磁铁N极靠近开口的线圈AB时，判断电源正极是________；
2、直导线MN在匀强磁场中向左运动时，判断电源的正极是_________。
金属环中，谁是外电路谁是电源？

二、【课程的主要内容】

一、感应电动势 及方向
2.2 法拉第电磁感应定律 ——感应电动势的大小
在电磁感应现象中产生的电动势。
2、电源正极判断： 电源内部电路中，电流方向由负极流向正极 （右手定则、楞次定律） 电源内部的电流方向，即电动势的方向； 电动势是标量。
感应电动势的大小与哪些因素有关？
二、感应电动势 的大小
§2.2 法拉第电磁感应定律 ——感应电动势的大小
2．磁通量变化越快，感应电动势越大。
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。
三、法拉第电磁感应定律
(K是一个常数，国际单位制 K=1)
当有n匝线圈时，可将其视为n个电源串联,其感应电动势为：
思考：多匝线圈时，每匝线圈作为电源是 如何连接的？
1、有一个50匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s，求感应电动势。
用 公式解题：
2、有一个50匝的线圈，如果在0.5s内，穿过它的磁通量由0.2Wb均匀增大为1.4Wb，求感应电动势。
应用注意：1）单位： 2）磁通量变化
Δφ=│φ2-φ1│=φ大-φ小 （Φ是标量，有正负）
后来 ：Φ2=-BS
将线圈反转180°
ΔΦ= Φ1- Φ2=2BS
将矩形线圈的一半折起，与水平成60°
后来 ：Φ2=B·S/2-B·S/4= BS/4
ΔΦ= Φ1- Φ2=3BS/4
3）磁通量变化率 4）公式计算结果的含义：
磁通量Φ随时间t变化如图，指出瞬时电动势的求法
结论：切线的斜率为瞬时电动势，正负对应电流的方向。 Φ=0时，E不一定为0
5）平均电动势和瞬时电动势
磁通量变化的两类情况：B变化，S不变； S变化，B不变。
结论：瞬时电动势大小与切线的斜率成正比.电流方向与斜率正负有关。B=0时，E不一定为0
× × ×× × ×× × ×
3、一个匝数为N、面积为S的线圈垂直磁场放置, 电阻值为R.匀强磁场的磁感应强度为B。线圈在t内绕垂直磁场的轴转过90°达到虚线所示位置，求线圈中的感应电动势的平均值。
线圈内的平均电流值多大？
t时间内线圈内通过的电量多大？
4、一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置,磁场1T。在0.5s内将它翻转180°，求线圈中的感应电动势。
5、两个相同导线绕制的线圈A、B，A有100匝、B有40匝，线圈的半径一样大。在0.5s内穿过它们的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求:1)A、B线圈中的感应电动势之比 2)A、B线圈中的感应电流之比
6、两个相同材料、相同质量、不同粗细的导线绕制的单匝线圈A、B，A线圈导线的横截面积是B的3倍。若在0.5s内穿过它们的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求:1)A、B线圈中的感应电动势之比 2)A、B线圈中的感应电流之比

三、【知识巩固】

练习1、一个100匝的线圈，电阻10Ω，面积20cm2，在0.5s内穿过它的磁场的磁感应强度从0. 1T均匀增加到0.9T。求：1、线圈中的感应电动势、感应电流？ 2、0.5s内线圈中产生的热？
电动势的值恒定，可以求电热、电功、电功率：
练习2、一个100匝的线圈，电阻10Ω，线圈ab两端与电阻R=20Ω构成闭合回路。穿过线圈的匀强磁场均匀变化，若在2.0s内穿过它的磁通量从0.02Wb均匀增加到0.07Wb。求：1、线圈ab两点的电势差2、电路产生的总电能、线圈中产生的热？
2.2法拉第电磁感应定律


（二节）
一、感应电流与感应电动势 如何判断正、负极
二、法拉第电磁感应定律
2、计算结果的含义：
沿着电路的电动势的总和
1、方法：楞次定律、右手定则 2、结论： 在电源内部，四指指向电源正极
回路在时间t内增大的面积为：
穿过回路的磁通量的变化为：
ΔΦ=BΔS
（V是相对于磁场的速度）
三、导体切割磁感线时的感应电动势
如图所示闭合线框一部分导体ab长l,处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势
2、若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线)

四、【例题剖析】

三、导体切割磁感线时 的感应电动势
1、导线、磁场、速度三者垂直时:
方法：向“三垂直”情况转化
单位：B—T,L—m，v---m/s ,E--V
1、E=BLV 1）适用于 B、V、L三者相互垂直；2）瞬时速度计算电动势瞬时值 , V是磁场与导线的相对速度
直导线切割磁感线现象：
2、E=BLVsinθ 适用于一般情况，向相互垂直情况转化时公式
例一：已知匀强磁场磁感应强度B，导线长度均为L,速度均为V，写出导线上产生的感应电动势的大小
例二：半径为R的半圆弧导线，在垂直磁场的平面内以V运动，求：感应电动势的大小（磁感应强度为B）
切割磁感线“有效的长度”： 垂直磁感线的平面上、垂直速度方向阴影的“宽度”
例三：竖直向下的匀强磁场磁感应强度为B，水平金属导轨间距为d, 金属杆横放在导轨上，在外力作用下由静止以加速度a运动,t时刻金属杆上的感应电动势多大？t时间内感应电动势的平均值多大？
利用E=BLV求瞬时值和平均值
注意：1、电磁感应现象中，电动势瞬时值的求解， 高中主要使用E=BLV公式
注意：2、电磁感应现象中，电动势平均值的求解， 高中主要使用 E=ΔΦ/Δt 公式
判定：回路中有无电流？有无电源？ a、b两点哪点电势高？
3、 E=BLV计算值为直导线未接入电路时，两端电势差。 即直导线作为电源的电动势，不是路端电压
判定：回路中有无电流？ 有无电源？ a、d两点哪点电势高？
例四：用同种均匀电阻线折成正四边形，边长为L，构成闭合回路，电阻线总电阻为R。四边形以速度V匀速通过磁感应强度为B、宽度为d（d>a）的匀强磁场。
1)bc边已进入、ad未进入磁场的过程中，ab、bc边两端的电压
电路与电磁感应综合题：1、找电源，判定电动势 的计算及方向。确定电路连接。
2、根据电路连接方式，建立欧姆定律、 串并联规律求解问题
bc是电源，E=BLV
总电流：I=E/R 所求：Uab=IR/4=BLV/4 Ubc=I·3R/4=E-I·R/4=3BLV/4
2) ad边完全进入磁场， bc还未到磁场右边界时， ba、bc边两端的电压
3)bc边穿出磁场，ad还未到 磁场右边界时， ad、cd边两端的电压
Uba=0Ucb=BLV
Uad=3BLV/4Ucd=BLV/4
例五：匀强磁场磁感应强度为B，垂直水平金属导轨平面向上。直导体棒电阻为0.5R，与导轨良好接触，回路中电阻的阻值为R，不计导轨电阻。两导轨间距为d，现用外力拉动导体棒做速度为V0的匀速切割磁感线的运动。求： 1、电路中总电功率 电阻R的电功率 2、拉力大小 3、拉力功率
1)电路分析：电源、电路连接
2、拉力大小 3、拉力功率
2)力学分析： 合力与加速度、速度； 功与能的关系， 能与能的关系
解：cd匀速运动
力、电的联接点： 电流及安培力
功能关系：克服安培力做功等于产生的电能 匀速切割时，外界能量完全转化为电能 ; 加速切割时，外界能量转化为电能和系统的动能。

五、【拓展学习】

电磁感应与力学综合：1、电的分析：电源及电动势的计算、电路的连接、 闭合电路欧姆定律及串并联规律应用2、力的分析：受力与运动现象判断、能量规律判断3、联接点：电流及安培力
电路与电磁感应综合：1、判定电源（正负极）及电动势的计算2、确定电路的连接3、闭合电路欧姆定律及串并联规律应用
本章的两类习题
四、电动机中的反电动势
S闭合的瞬间，金属杆MN受安培力的方向？ 运动的方向？
MN运动过程中，是否切割磁感线？是否产生电动势？电动势的方向与电路中原来电流的方向是什么关系？对原来电流起什么作用？
E总 =E－E感 =E－BLV
电动势对原电流起阻碍作用—反电动势
1、定义：电动机转动时产生的感应电动势总要削弱电源产生的电流
电动机是非纯电阻电路，U>Ir U=Ir+E反
1、反电动势总是要阻碍线圈的转动线圈要维持转动,电源就要向电动机提供电能.电能转化为其它形式的能.
2、电动机停止转动, 就没有反电动势,线圈中电流会很大,电动机会烧毁,要立即切断电源,进行检查.
二、法拉第电磁感应定律（平均值和瞬时值的计算）
线圈转动时产生的感应电动势总要削弱电源产生的电流
练习、如图，闭合线圈右边与磁场边界重合，将线圈匀速拉出匀强磁场，第一次用0.05s，第二次用0.1s。试求： (1)两次线圈中的感应电动势之比? (2)两次线圈中 电流之比? (3)两次通过线圈 电荷量之比?（4）两次拉力之比