人教版高中物理选修3-24.4法拉第电磁感应定律(共27张PPT)

人 教 版 选 修 3-2：第 4章 电 磁 感应 第 4节 法拉第 电磁感 应定律 (28张 PPT+素 材)【P PT优秀 课件】 -精美版
三、导体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匀速切割磁感线，求产生的感应电动势
分析：回路在时间Δt内增大的面积为： × a× × ×a
实验结论：感应电动势E的大小与磁通量的变化快 慢有关，即与磁通量的变化率有关.
二、法拉第电磁感应定律
定律 内容
E t
E k t
E n t
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
取适当单位 则k=1
线圈由1匝 n
1.公式: E Φ t
E n Φ t
n为线圈的匝数
人 教 版 选 修 3-2：第 4章 电 磁 感应 第 4节 法拉第 电磁感 应定律 (28张 PPT+素 材)【P PT优秀 课件】 -精美版
4.如图所示的匀强磁场中，B=0.4T，导体ab长L=40cm， 电阻R=0.5Ω，框架电阻不计，当导体ab从静止开始以 a=5m/s2的加速度匀加速向右运动时，求t=2.0s时电路 中产生的感应电流?
例四.匝数为n＝200的线圈回路总电阻R＝50Ω，整个 线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁通 量Φ随时间变化的规律如图所示，求：线圈中的感应 电流的大小。
人 教 版 选 修 3-2：第 4章 电 磁 感应 第 4节 法拉第 电磁感 应定律 (28张 PPT+素 材)【P PT优秀 课件】 -精美版
人 教 版 选 修 3-2：第 4章 电 磁 感应 第 4节 法拉第 电磁感 应定律 (28张 PPT+素 材)【P PT优秀 课件】 -精美版

感应电动势 E n t
En
t
பைடு நூலகம்
感应电动势
1、大小与穿过这一电路磁通量的变化率
成正比。

2、表达式 E BLv
t
vvsin En
t
（2）切割方向与磁场方向成角时：如图所示， 将v分解为垂直B和平行B的两个分量，其中：
对切割有贡献．
v/ vcos EBLBvLsivn对切割无贡献．
d
a
c
b
a
B
R
L V
E k
t
b
新课教学 一、感应电动势： 既然闭合电路中有感应电流，这个电路
中就一定有电动势。而产生电动势的哪部分 导体就相当于电源。
注：产生感应电动势的条件： 磁通量发生变化。
新课教学 一、感应电动势：
1、影响感应电动势的因素： 磁通量的变化快慢，即磁通量的变化率。
法拉第电磁感应定律 —感应电动势的大小
复习： 1、磁通量的定义？ 2、产生感应电流的条件？
3、闭合电路欧姆定律的内容？
1. 引起某一回路磁通量变化的原因 （1）磁感强度的变化 （2）线圈面积的变化 （3）线圈平面与磁场方向夹角的变化
a
B
R
L V
E k
t
b
例1、线框穿过磁场过程有无感应电流
当你的才华还撑不起你的野心时，你就该努力。心有猛虎，细嗅蔷薇。我TM竟然以为我竭尽全力了。能力是练出来的，潜能是逼出来的，习惯是养成的，我的 成功是一步步走出来的。不要因为希望去坚持，要坚持的看到希望。最怕自己平庸碌碌还安慰自己平凡可贵。
脚踏实地过好每一天，最简单的恰恰是最难的。拿梦想去拼，我怎么能输。只要学不死，就往死里学。我会努力站在万人中央成为别人的光。行为决定性格， 性格决定命运。不曾扬帆，何以至远方。人生充满苦痛，我们有幸来过。如果骄傲没有被现实的大海冷冷拍下，又怎么会明白要多努力才能走到远方。所有的 豪言都收起来，所有的呐喊都咽下去。十年后所有难过都是下酒菜。人生如逆旅，我亦是行人。驾驭命运的舵是奋斗，不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不 停止一日努力。失败时郁郁寡欢，这是懦夫的表现。所有偷过的懒都会变成打脸的巴掌。越努力，越幸运。每一个不起舞的早晨，都是对生命的辜负。死鱼随 波逐流，活鱼逆流而上。墙高万丈，挡的只是不来的人，要来，千军万马也是挡不住的既然选择远方，就注定风雨兼程。漫漫长路，荆棘丛生，待我用双手踏 平。不要忘记最初那颗不倒的心。胸有凌云志，无高不可攀。人的才华就如海绵的水，没有外力的挤压，它是绝对流不出来的。流出来后，海绵才能吸收新的 源泉。感恩生命，感谢她给予我们一个聪明的大脑。思考疑难的问题，生命的意义；赞颂真善美，批判假恶丑。记住精彩的瞬间，激动的时刻，温馨的情景， 甜蜜的镜头。感恩生命赋予我们特有的灵性。善待自己，幸福无比，善待别人，快乐无比，善待生命，健康无比。一切伟大的行动和思想，都有一个微不足道 的开始。在你发怒的时候，要紧闭你的嘴，免得增加你的怒气。获致幸福的不二法门是珍视你所拥有的、遗忘你所没有的。骄傲是胜利下的蛋，孵出来的却是 失败。没有一个朋友比得上健康，没有一个敌人比得上病魔，与其为病痛暗自流泪，不如运动健身为生命添彩。有什么别有病，没什么别没钱，缺什么也别缺 健康，健康不是一切，但是没有健康就没有一切。什么都可以不好，心情不能不好；什么都可以缺乏，自信不能缺乏；什么都可以不要，快乐不能不要；什么 都可以忘掉，健身不能忘掉。选对事业可以成就一生，选对朋友可以智能一生，选对环境可以快乐一生，选对伴侣可以幸福一生，选对生活方式可以健康一生。 含泪播种的人一定能含笑收获一个有信念者所开发出的力量，大于个只有兴趣者。忍耐力较诸脑力，尤胜一筹。影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态 在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野、事业和成就，甚至一生。每一发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。懒惰像生锈一样，比操劳更 消耗身体。所有的胜利，与征服自己的胜利比起来，都是微不足道。所有的失败，与失去自己的失败比起来，更是微不足道挫折其实就是迈向成功所应缴的学 费。在这个尘世上，虽然有不少寒冷，不少黑暗，但只要人与人之间多些信任，多些关爱，那么，就会增加许多阳光。一个能从别人的观念来看事情，能了解 别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。当一个人先从自己的内心开始奋斗，他就是个有价值的人。没有人富有得可以不要别人的帮助，也没有人穷 得不能在某方面给他人帮助。时间告诉你什么叫衰老，回忆告诉你什么叫幼稚。不要总在过去的回忆里缠绵，昨天的太阳，晒不干今天的衣裳。今天做别人不 愿做的事，明天就能做别人做不到的事。到了一定年龄，便要学会寡言，每一句话都要有用，有重量。喜怒不形于色，大事淡然，有自己的底线。趁着年轻， 不怕多吃一些苦。这些逆境与磨练，才会让你真正学会谦恭。不然，你那自以为是的聪明和藐视一切的优越感，迟早会毁了你。无论现在的你处于什么状态， 是时候对自己说：不为模糊不清的未来担忧，只为清清楚楚的现在努力。世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力。崇高的理想就像生长在高山上的鲜 花。如果要搞下它，勤奋才能是攀登的绳索。行动是治愈恐惧的良药，而犹豫、拖延将不断滋养恐惧。海浪的品格，就是无数次被礁石击碎又无数闪地扑向礁 石。人都是矛盾的，渴望被理解，又害怕被看穿。经过大海的一番磨砺，卵石才变得更加美丽光滑。生活可以是甜的，也可以是苦的，但不能是没味的。你可

§16.2
法拉第电磁感应定律
——感应电动势的大小
一、感应电动势（E） 1.定义: 在电磁感应现象中产生的电动势。S+源自NG+
+
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 中物理 选修3- 2 第四章第4节法拉第电磁感应定律课件 （共22 张PPT ）
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 中物理 选修3- 2 第四章第4节法拉第电磁感应定律课件 （共22 张PPT ）
二、探究：影响感应电动势大小的因素
从演示的实验、感应电动 势的产生做出合理的猜想 感应电动势的大小与哪些 因素有关？
学生猜想：（1） ΔΦ （2）Δt
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 中物理 选修3- 2 第四章第4节法拉第电磁感应定律课件 （共22 张PPT ）
等效
存在感应电流必然存在对应的电动势； 物理学中，我们把在电磁感应现象中，产生 的电动势叫做感应电动势。
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 中物理 选修3- 2 第四章第4节法拉第电磁感应定律课件 （共22 张PPT ）
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 中物理 选修3- 2 第四章第4节法拉第电磁感应定律课件 （共22 张PPT ）
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 中物理 选修3- 2 第四章第4节法拉第电磁感应定律课件 （共22 张PPT ）
二、实验探究：
实验步骤
实验现象
实验结论
控制Δt相同， 一根磁铁快速插 比较电流计偏转情况： Δt相同时：

E=BLvsinθ，（θ指v与B的夹角）
这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷的公式， 需要注意：
（1）在公式E=BLv中，B,L,v三者两两垂直，导线的长 度L应为有效长度
（2）导线运动方向和磁感线平行时，E=0
穿过闭合电路磁通量的变化量为
ΔΦ=BΔS=BLvΔt 据法拉第电磁感应定律，得
E ΔΦ BLv Δt
C
N N1
v
D
M 图4.4-1
M1
问题： 当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ, 感应电动势可用上面的公式计算吗？
如图4.4-2所示，闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中,
导线的运动方向与导线本身是垂直的，但导体棒与磁感
N 答：有，因磁通量有变化
G ②有感应电流，是谁充当电源？
答：由恒定电流中学习可知，对比可知左图 中的虚线框部分相当于电源。 S
③上图中若电路是断开的，
N
有无感应电流电流？有无感 G 应电动势？
G
Er
答：电路断开,肯定无电流,但有电动势。
问题3、产生感应电动势的条件是什么？ 答：回路中的磁通量发生变化．
Δt 当线圈和磁场的夹角θ变化时则
E BS Δ(cosθ) Δt
三、导线切割磁感线时的感应电动势
如图4.4-1所示电路，闭合电路一部分导体MN处于匀强 磁场中，磁感应强度为B，MN的长度为L,以速度v匀速 切割磁感线，求产生的感应电动势?
解析： 设在Δt时间内导体棒由原来的位置运动到M1N1,这时线 框面积的变化量为ΔS=LvΔt
2、探究影响感应电动势大小的因素
（1）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关?
（2）探究要求：
①将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，记录

环中磁场变化规律如图所示，且磁场方向垂直环面向 里，如图甲．在t1到t2时间内，环中感应电流的方向如 何？通过金属环的电量为多少？
2．(2014·江苏卷，1)如图1所示，一正方形线圈 的匝数为n，边长为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( )
D．图④中，回路产生的感应电动势先变小再变大
练习2.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。
若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则：
(
)
ABD
Φ/10-
A、线圈中0时刻感应电动势最大 2 2Wb
B、线圈中D时刻感应电动势为零 1
C、线圈中D时刻感应电动势最大
t/s
D、线圈中0到D时间内平均
d，当金属棒在水平拉力作用于以速度v＝4.0 m/s向左做匀速运动
时，则下列说法正确的是
()
A．金属棒a、b两端点间的电势差为0.2 V
B．水平拉金属棒的力的大小为0.02 N
C．金属棒a、b两端点间的电势差为0.32 V
D．回路中的发热功率为0.06 W
图9
2.转动切割 当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度 ω 匀速转动时，产生的感应电动势 为 E＝Bl－v＝12Bl2ω，如图 4 所示。
磁感应强度为B，如图所 示，求ab两端的电势差．
E 1 BL2w 2
二、线框转动时的电动势
E Bsw
三、通过导体横截面的电荷量计算
q n
R总
例题3：有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R＝0.1Ω，环中磁
场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在0.1-0.2s时

【答案】B
导体切割磁感线产生感应电动势
1.公式：E=Blv 2.适用条件：(1)匀强磁场. (2)B、l、v三者相互垂直. 3. 对公式E=Blv的理解
(1) 若v为瞬时速度，则E为瞬时感应电动势；若v为平均速度，则E为平 均感应电动势. (2)公式中的速度v是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间 的相对关系
导体切割磁感线产生感应电动势
(3) 公式中l为有效长度，即导线的首尾两端连线在沿垂直速度 方向上的投影长度.
【例题】如图所示，abcd为水平放置的平行U型光滑金属导轨，间距为l， 导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻 不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r， 保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接 触良好)。则( )
【答案】B
【例题】如图所示，有一范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B＝0.2 T，磁 场方向垂直纸面向里．在磁场中有一半径r＝0.4 m的金属圆环，磁场与圆环 面垂直，圆环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0＝2 Ω.一金属棒MN 与圆环接触良好，金属棒与圆环的电阻均忽略不计． (1)若金属棒以v0＝5 m/s的速率在圆环上向右匀速滑动，求金属棒滑过圆环 直径的瞬间MN中的电动势和流过灯L1的电流； (2)撤去金属棒MN，若此时磁场随时间均匀变化，磁感应强度的变化率为＝ 4/π(T/s)，求回路中的电动势和灯L1的电功率．
【答案】A
电磁感应定律应用的两个基本问题
2. 电磁感应过程中产生的焦耳热不同的求解思路: (1)焦耳定律：Q＝I2Rt; (2)功能关ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：Q＝W克服安培力 (3)能量转化：Q＝ΔE其他能的减少量
【例题】如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨足够 长且电阻不计，导轨间距l＝0.5 m，左端接有阻值R＝0.3 Ω的电阻，一质量m ＝0.1 kg，电阻r＝0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的 匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.4 T．棒在水平向右的外力作用下，由静 止开始以a＝2 m/s2的加速度做匀加速运动，当通过电阻R的电荷量为q＝4.5 C 时撤去外力，之后棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产 生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1.棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨 保持良好接触．求： (1)棒在匀加速运动过程中的位移大小x； (2)撤去外力后金属棒MN上产生的焦耳热QMN； (3)外力做的功WF.

(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请 在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力 示意图；
(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小 为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的 大小；
(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度 最大值；
解析：(1)如图5所示
(2)当 ab 杆速度为 v 时，感应电动势
(2)感应电流大小为 I＝ER＝00..2800 A＝4.0 A (3)由于 ab 棒受安培力，故外力 F＝ILB＝4.0×0.5×0.4 N＝0.8 N， 故外力的大小为 0.8 N
例题５、如图所示，匀强磁场的磁感应强度 B＝0.1 T，金属棒AD长0.4 m，与框架宽度 相同，电阻r＝1.3Ω，框架电阻不计，电阻 R1＝2 Ω，R2＝1 Ω.当金属棒以5 m/s速度匀 速向右运动时，求：
例题4、如图4所示，水平放置的平行金属导轨，相距L ＝0.50 m，左端接一电阻R＝0.20 Ω，磁感应强度B＝ 0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直 放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体 棒的电阻均可忽略不计，当ab以v＝4.0 m/s的速度水平 向右匀速滑动时，求：
(1)导线中感应电流的大小； (2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．
小结：法拉第电磁感应定律应用一般分析思路
(1)橡胶带匀速运动的速率； (2)电阻R消耗的电功率； (3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功．
例题8、如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向 垂直于纸面向里，大小随时间的变化率＝k，k 为负的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S的硬 导线做成一边长为l的方框．将方框固定于纸面 内，其右半部位于磁场区域中．求：
(1)ab棒中感应电动势的大小， 并指出a、b哪端电势高？ (2)回路中感应电流的大小； (3)维持ab棒做匀速运动的水平 外力F的大小．

体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一
条形磁铁从高处下落接近回路时： ( AD
)
A．P、Q将互相靠拢
B．P、Q将互相远离
C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g
【例2】今有一“［”形导体框架,宽度为L,垂直于框架
平面有一匀强磁场,其磁感应强度随时间变化的规律
为B=B0+kt，一导体棒沿框架向右以速度v0做匀速直 线运动，如图所示，若从t=0开始计时，且t=0时导 体棒恰和框架左边重合，试求时间t时回路中产生的
属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接
触良好，不计它们之间的摩擦。
（1）由b向a方向看到的装置如图所示，请在此图中画出ab杆下滑过程
中某时刻的受力示意图；
（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v
时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最
消耗的最大功率
（2）外力F的最大值
（3）金属棒滑过导轨OCA过程中，
整个回路产生的热量。
P2

1W 3
F 1.5N
Q 1.25J
变式7、如图所示，固定的水平金属导轨，间距为L，左端接有阻 值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质 量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的
D．4：1
返回
电磁感应与图象的综合
【例9】一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，
磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图所示
.磁感应强度B随t的变化规律，如图所示.以I表示线圈
中的感应电流，以图中线圈上箭头所示方向的电流为正
，则下图中的I－t图中

高二物理选修3-2 第四章电磁感应 第4节法拉第电磁感应定律
感应电动势
1．穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，其中就有感应电 流。既然有感应电流，电路中就一定有电动势。如果电路没 有闭合，这时虽然没有感应电流，电动势依然存在。
2．在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。产生 感应电动势的那部分导体就相当于电源。电源内部的电流方 向由电源负极流到电源正极。电源外部的电流方向由电源正 极流出，从电源负极流入。
(1)I=0.2A (2)E=0 (3)Q=5.76J
磁感线，产生的感应电动势为
E=BLv1=BLvsinθ
4．导线切割磁感线时的感应电动势
（1）若B、L、v三者相互垂直时，感应电动势E=BLv
（2）若B、L、v有二者相互垂直，第三者与其中一者夹角为 θ时，感应电动势E=BLvsinθ
（3）若B、L、v三者间两两夹角分别为θ1和θ2时，感应电动 势E=BLvsinθ1sinθ2 （4）若切割磁感线是N匝线圈，且B、L、v三者相互垂直时， 感应电动势E=NBLv
9．一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在磁场中， 如图所示，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时 间均匀变化，下列方法可使感应电流增加一倍的是（ C ） A．把线圈匝数增加一倍 B．把线圈面积增加一倍 C．把线圈半径增加一倍 D．改变线圈与磁场方向的夹角
10．如图甲所示，一个圆形线圈匝数n=1000，线圈面积 S=200cm2，线圈电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻， 把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应 强度随时间变化规律如图乙所示。求： （1）前4s内通过电阻R的感应电流 （2）前5s内的感应电动势 （3）前6s内电阻R产生的热量
圈的n倍，即 E n t

2．对 l 的理解 式中的 l 应理解为导线切割磁感线时的有效长度，如果导 线不和磁场垂直，l 应是导线在磁场垂直方向投影的长度，如 果切割磁感线的导线是弯曲的，如图所示，则应取与 B 和 v 垂 直的等效直线长度，即 ab 的弦长．
3．对 v 的理解 (1)公式中的 v 应理解为导线和磁场间的相对速度，当导线 不动而磁场运动时，也有电磁感应现象产生． (2)若导线各部分切割磁感线的速度不同，可取其平均速度 求电动势．
2．电磁感应定律 (1)内容：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． (2)表达式：E＝ΔΔΦt (单匝线圈)，E＝nΔΔΦt (多匝线圈)．
导体切割磁感线时的感应电动势 1．导体棒垂直于磁场运动，B、l、v 两垂直时如图甲所示， E＝__B__lv___. 2．导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹 角为 θ 时，如图乙所示，E＝__B_l_v_s_in__θ_____.
4．法拉第电磁感应定律
知识自学区
电磁感应定律 1．感应电动势 (1)定义：在___电__磁__感__应__现象中产生的电动势叫作感应电 动势．产生感应电动势的那部分导体相当于_电__源___． (2) 产 生 条 件 ： 不 管 电 路 是 否 闭 合 ， 只 要 穿 过 电 路 的 ___磁__通__量__发__生__变__化_____，电路中就会产生感应电动势． (3)方向判断：可用___楞__次__定__律___或右手定则判断感应电动 势的方向．
的方向以恒定速率 v 在导轨上滑行时，通过电阻的电流是( )
Bdv A.Rsin θ
Rω ΔRBΔSt ＝ΔΔBt2πRr2，因 I1＝I2，可得ΔΔBt ＝ωπB0，C 选项正确．

• 讨论：产生感应电流与产生感应电动势的条 件一样吗？ •（导体在磁场中做切割线运动或者是穿过 某一回路的磁通量发生变化，就一定产生感 应电动势）
例题1： 长为 L 的金属棒 ab ，绕 b 端在垂直 于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速 转动，磁感应强度为 B ，如图所示， 求ab两端的电势差．
解析：
v// v cos 对切割无贡献．
所以：
E BLv
即 : E BLV sin
4、导体切割磁感线感应电动势大小
EB E v EL
匀强磁场
v 、 B、 L
E BLv
两两垂直
L B、L v
v与B夹角为
E BLv sin
• 说明：公式E=Δφ/Δt，E=nΔφ/Δt一般适 用于求解平均电动势的大小；而公式 E=BLV一般适用于切割磁感线运动导体的 瞬时电动势的大小。
• 实验:电磁感应插磁铁
• 实验探究2:感应电动势3
• 实验探究3:感应电动势1
精确实验表明： 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。这就是法拉第电磁感 应定律。
Ek t
得出
E t
二、法拉第电磁感应定律
1．磁通量的变化率/t ：表示磁通量 变化的快慢． （1）磁通量的变化率跟磁通量、磁通 量的变化不同．磁通量为零时，磁通 量的变化率不一定为零，磁通量变化 大不等于磁通量的变化率大．
ab两端电势差等于金属棒切割磁感线产
生的电动势（因为没有外电路），所以只 要求出电动势即可． 棒上各处速率不等，不能直接用E=BLv来求， 但棒上各点的速度v= r与半径成正比，因此 可用棒的中点速度作为平均切割速度代入公 式计算：
L 1 2 V , E BLV B L 2 2

8
二、导线切割磁感线(动生电动势)
N 匀强磁场B，长为l 的 C 导体棒在t时刻位于MN， v l 此时速度为v。经过Δt 时 间，运动到M1N1位置，位 D M 移为Δx。 在Δt内，磁通量变化量为ΔΦ=BlΔx t 时刻的动生电动势为 N1
M1
Δ Φ Bl Δ x Δ x E = lim = Bl v = lim = Bl lim Δ t Δ t Δt→0 Δt Δt→0 Δt→0
Δ Φ ΔΦ E = lim E = lim n 或 Δt→0 Δt Δt→ 体在恒定磁场中运动导致磁通量变化， 产生的感应电动势称为动生电动势； ②导体不动，因磁场变化导致磁通 量变化产生的电动势称为感生电动势； ③导体在磁场中运动，同时磁场发 生变化，回路电动势为动生电动势和感 生电动势之和。
Δt Δ Φ E =n (n为线圈的匝数) Δt
6
当穿过回路的磁通量随时间的变化是 均匀的，感应电动势恒定不变.磁通量随时间 的变化是不均匀的，感应电动势随时间变化， E =ΔΦ/Δt表示在Δt 时间内感应电动势的平均 值。 在t→t+Δt内，磁通量变化量为ΔΦ。当 Δt→0，t 时刻的感应电动势为
R1
a
r2
B0
O
b
t1
t0 t
14
四、反电动势
F安
v
思考与讨论：线圈转动时产生的感应电动势是
加强了电源产生的电流，还是削弱了它？是有 利于线圈的转动还是阻碍了线圈的转动？
15
直流电动机中的动生电动势方向与通 入的电流方向相反.这个电动势被称为反电 动势E反.反电动势的大小取决于磁场B的大 小，线圈的长度以及切割磁感线的速度. 反电动势阻碍线圈的转动.维持线圈 匀速转动，电源要持续不断输入能量，克 服反电动势做功的过程就是电能向其他形 式能转化的过程。

以速度V向右匀速运动时，E=？
×××××
E = B·2R·V
×××××
×
×Ｏ
×
Ｖ
××
×××××
× R× × × ×
×××××
有效长度---弯曲导线在垂直速度方向上
的投影长度
4.4 法拉第电磁感应定律
一、法拉第电磁感应定律 1、内容： 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。
2、公式：

E感 n t
n为线圈匝数
3、说明：
⑴适用于回路磁通量变化的情况，回路不一定 要闭合。
⑵Φ、△Φ、 △Φ/△t的比较： ①Φ是状态量，表示在某一时刻回路中磁 感线条数。 ②△Φ是过程量，表示回路从某一时刻变化 到另一时刻磁通量的增量。
注意：
1、导线运动方向和磁感线平行时, E=0 2、速度v为平均值(瞬时值), E就为平均值(瞬时值)
问题：公式 ① E n 与公式 ② EBL sv in
t
的区别和联系？
1、区别：(1) ①求出的是平均感应电动势,
E和某段时间或某个过程对应； ②求出的是瞬时感应电动势，E和某个 时刻或某个位置对应.
过这一电路的磁通量的变化率成
正比。
2.公式: E Φ
E n Φ
t
t
n为线圈的匝数
注意：公式中Δφ 取绝对值，不涉及 正负，感应电流的方向另行判断。
3、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
物理意义
与电磁感应关系
Байду номын сангаас
磁通量Ф
穿过回路的磁感 线的条数多少
无直接关系
磁通量变化△Ф
磁通量变化率
ΔΦ/Δt

ΔФ
化了多少
条件
磁通量变化率 穿过回路的磁通量变 决定感应电动势的
ΔΦ/Δt
）
A. 线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势 一定越大
B. 线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一 定越大
C. 线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动 势一定越大
从结果上看
都产生了 I 产生的 I 大小不等
1. 当磁通量变化相同时，所用时间越短，感应电流 就越大，表明感应电动势越大。
2. 感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关， 即与磁通量的变化率有关。
磁通量的变化率 Δ
Δt
物理意义
与电磁感应关系
磁通量 Ф
穿过回路的磁感线的 条数多少
没有直接关系
磁通量变化 穿过回路的磁通量变 产生感应电动势的
1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？
（1）闭合回路 （2）磁通量发生变化
2、恒定电流中，电路中存在持续电流的条件是 什么？
（1）电路闭合 （2）电源提供电动势
3、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以 判定感应电流的方向？
由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向
既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应 电流的强弱呢？
。2. 一份耕耘，份收获，努力越大，收获越多，奋斗!奋斗!奋斗!3. 让我们将事前的忧虑，换为事前的思考和计划吧！4. 世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力5. 不管现在有多么艰辛，我们也要做个生活的舞者。6. 奋斗是万物之父。— —陶行知7. 上帝制造人类的时候就把我们制造成不完美的人，我们一辈子努力的过程就是使自己变得更加完美的过程，我们的一切美德都来自于克服自身缺点的奋斗。8. 不要被任何人打乱自己的脚步，因为没有谁会像你一样清楚和在乎自己 的梦想。9. 时间不在于你拥有多少，只在于你怎样使用10. 水只有碰到石头才能碰出浪花。11. 嘲讽是一种力量，消极的力量。赞扬也是一种力量，但却是积极的力量。12. 在我们成长的路上也会遇到一些挫折，一些困难，那韩智华就是我们 的榜样，永不认输，因为我知道挫折过后是一片晴朗的天空，瞧，成功就在挫折背后向我们招手，成功就是在努力的路上，“成功就在努力的路上”！让我们记住这句话，向美好的明天走去。13. 销售世界上第一号的产品——不是汽车，而 是自己。在你成功地把自己推销给别人之前，你必须百分之百的把自己推销给自己。14. 不要匆忙的走过一天又一天，以至于忘记自己从哪里来，要到哪里去。生命不是一场速度赛跑，她不是以数量而是以质量来计算，知道你停止努力的那 一刻，什么也没有真正结束。15. 也许终点只有绝望和失败，但这绝不是停止前行的理由。16. 有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦关终归楚；苦心人，天不负；卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。17. 我颠覆了整个世界。只为了摆正你的倒影18. 好的想法是十分钱一打，真正无价的是能够实现这些想法的人。19. 伤痕是士兵一生的荣耀。20. 只有一条路不能选择——那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝——那就是成长的路。21. 多对自己说“我能行，我一定可以”，只有这样才不 会被“不可能”束缚，才能不断超越自我。22. 人生本来就充满未知，一切被安排好反而无味——坚信朝着目标，一步一步地奋斗，就会迈向美好的未来。23. 回避现实的人，未来将更不理想。24. 空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任 何事情。25. 无论什么思想，都不是靠它本身去征服人心，而是靠它的力量；不论靠思想的内容，而是靠那些在历史上某些时期放射出来的生命的光辉。——罗曼·罗兰《约翰·克利斯朵夫》26. 上帝助自助者。27. 你的爸妈正在为你奋斗，这 就是你要努力的理由。28. 有很多人都说：平平淡淡就福，没有努力去拼博，又如何将你的人生保持平淡?又何来幸福?29. 当事情已经发生，不要抱怨，不要沮丧，笑一笑吧，一切都会过去的。30. 外在压力增加时，就应增强内在的动力。31. 我们每个人都应微笑面对人生，没有了怨言，也就不会有哀愁。一个人有了希望，就会对生活充满信心，只要你用美好的心灵看世界，总是以乐观的精神面对人生。32. 勇敢的人。——托尔斯泰《袭击》33. 昨天下了雨，今天刮了风，明天太 阳就出来了。34. 是的，成功不在于结果，更重要的是过程，只要你努力过，拼搏过，也许结果不一定是最好的那也走过了精彩的过程，至少，你不会为此而后悔。35. 每一天的努力，以后只有美好的未来。每一天的坚持，换来的是明天的辉 煌。36. 青年最要紧的精神，是要与命运奋斗。——恽代英37. 高峰只对攀登它而不是仰望它的人来说才有真正意义。38. 志不可立无可成之事。如无舵之舟，无衔之马，飘荡奔逸，何所底乎？--王守仁39. 拿望远镜看别人，拿放大镜看自己。 40. 顽强的毅力可以征服世界上任何一座高峰。——狄更斯41. 士人第一要有志，第二要有识，第三要有恒。——曾国42. 在我们能掌控和拼搏的时间里，去提升我们生命的质量。43. 我们不是等待未来，我们是创造未来，加油，努力奋斗。 44. 人生如画，一笔一足迹，一步一脚印，有的绚丽辉煌，有的却平淡无奇。45. 脚跟立定以后，你必须拿你的力量和技能，自己奋斗。——萧伯纳46. 一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。

闭合电路 欧姆定律
法拉第电磁感应定律
R＝n· 4LR0
2ΔB
法拉第电磁 感应定律
ΔΦ 2ΔB E＝n Δt ＝nL Δt
nL Δt E L ΔB －3A. I＝R＝n· ＝ · ＝ 6.25 × 10 4LR0 4R0 Δt
课堂讲义
二、导体切割磁感线时的电动势
1．公式E＝Blvsinθ的理解
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律
15 ΔΦ＝ BS－ 0＝
电路电 阻为
3 2
l＝vt· tan 30＝5 3m
R (15 5 3 10 3) 0.2Ω =8.196Ω
Wb
E Blv 5 3V
15 3 ΔΦ 2 E＝ ＝ ＝ 4.33 V 3 Δt
课堂讲义
针对训练2如图4－5－8所示，可 绕固定轴OO′转动的正方形线框 的边长为L，不计摩擦和 空气阻 力，线框从水平位置由静止释放， 到达竖直位置所用的时间为t，
高中物理· 选修3-2· 人教版
第四章 电磁感应
第五讲 法拉第电磁感应定律
目标定位
法拉第电磁感应定律
. 1 理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感应电流的方向 理解法拉第电磁感应定律内容，数学表达式.
2
会用E＝BLvsinθ和E＝n
解决问题． t
预习导学
一、法拉第电磁感应定律 1．感应电动势 电磁感应现象 电源内阻
(1)该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，通常用来求导体做切 割磁感线运动时的感应电动势．若B、l、v两两垂直，则E＝Blv.
(2)式中l应理解为导线切割磁感线时的有效长度，即导体在与v垂直 方向上的投影长度.
如图甲中，感应电动势 E＝Blv≠2Brv≠Bπrv