2.2法拉第电磁感应定律

右手定则：φA>φO
XX
E
U AO
BLv
BL
v 2
BL2
2
XO
L
X
XA X B v
XX
2)以O1为圆心转动,O1为OA的中点。 求E
BLv BL2
U AO1 2 8
BLv BL2
UOO1 2 8
X X XAXB
v O1
●
v
XO X X X
U AO U AO1 U O1O 0
3)以O1为圆心转动，O1为三等分点。求E
O'
E nBL2v nBL2L1 nBS
当线圈转过θ 时，电动势
E nBL2v1
v
v1 v cos L1 cos
t
B
v
v1
v2 v
θ
E nBS cost
E1 nBLl1 E2 nBLl2
Oω
l1 l2
E1
E2
B
L
O'
E E1 E2 nBLl1 l2 nBS
其他位置同上： E nBS cost
×
× v1 ×
②正电荷向什么方向运动？
F2=qv2B
×× ××
正电荷除了向右运动，还要向上运动向上
×
③以v2向上运动，受不受洛伦兹力F2？
×－－ ×
×
受洛伦兹力 F2=qv2B，向左
④F1、F2各做什么功？
洛伦兹力永远不做功
F1做正功、F2做负功 做功代数和为0.
2.动生电动势产生原因
由于导体中自由电子受洛伦 兹力作用而引起的。
2.当v与B不垂直时：B、v夹角为θ
E Blv1
v1 v sin
3.说明
E = Blvsin
1）L为有效长度：与B、v都垂直的长度
v1
θ
v2
v
B
× × × × × × ×B
×××××××
×↑ ×↑
v ××
v ××
v ×
×××××××
×××××××
有效长度均为l
2）E=Blv是 E ΔΦ的一个特例，只适用于切割。 Δt
2） E n ΔΦ 是决定式。 Δt
3）E n ΔΦ 是平均感应电动势，普遍适用。 Δt
三 导体切割磁感线时的感应电动势
1.当v⊥B时： E = Blv
已知：B，MN有效长度l，速度v，t时间内，从MN移动到M1N1
求：感应电动势
N
N1
电磁感应定律： E ΔΦ
× × × × × × ×B
Δt C ×
判断电磁感应现象是否发生，更具有实际意义 的是看有没有感应电动势。
实验演示
感应电动势跟哪些因素有关？
1.磁铁插入的越快，感应电流
S
越大
0
N
2.磁铁磁性越强，感应电流
越大
3.闭合回路匝数越多，感应电流
A
越大
猜想:感应电动势的大小可能与磁通量变化的快慢有关
二 电磁感应定律
1.内容： 闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一 电路的磁通量的变换率成正比。
E=Blv sinθ (为v与B夹角)
2.说明 L为有效长度 可以是平均值可以是瞬时值
× ×v× B
θ
×××
×××
E BLv
× × ×B
v
×××
×
E
×BLv×sin
××
v
××
×B ×
×××
E BLv
× × ×B
v
×××
×××
E BLv
课堂小结
一.感应电动势 二.法拉第电磁感应定律
1.内容 2.公式
决定式 Φ，ΔΦ，ΔΦ/Δt 比较 平均电动势
三 导体切割磁感线时的感应电动势
1.公式 E=Blv (v B)
说明： E nBS cost
1、适用于线圈绕垂直于磁场的轴的转动，与轴的位置无关。 2、与线圈平面形状无关 3、线圈从平行于磁场的位置开始计时
3.感应电荷量
q It
I E Rr
E n t
n ΔΦ q t Δt
Rr
q n Δ
Rr
磁铁快插慢插，产生的感应电荷量相同，与时间无关
4.有效长度
E BS Blvt Blv
t
t
↑×
× × I× × × F× × v×
× ×
× ×
能量转化与守恒定律：
×××××××
W安 E电能
F× × × × × × ×
W安 Fs BIlvt BIlvt EIt
E=Blv M
M1
E电能 EIt
安培力做多少负功，就有多少其他形式的能转化为电能
安培力做多少正功，就有多少电能转化为其他形式的能
× ×＋＋ × × B
×F
× v2
F1=×qv1Bv
×
××
× v1×
F2=qv2B ××
××
3.动生电动势的本质
×× ××
－－
动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关。
五 转动切割
1.转动切割 如图所示，导体棒长为L，磁感应强度为B,垂直
于纸面向里。
1）以O为圆心转动，角速度ω，求E
由于棒上各点的速度都不同，所以要求出平均速度
2.公式： E ΔΦ Δt
E n ΔΦ Δt
（单匝线圈） （多匝线圈）
E单位：V
Φ单位：Wb
3.说明： 1）Φ，ΔΦ，ΔΦ/Δt 比较
Φ—磁通量，Φ=BSsinθ
ΔΦ—磁通量的变化量，ΔΦ=Φ2-Φ1
ΔΦ —磁通量的变化率，
Δt
ΔΦ Φ2 Φ1 Δt t2 t1
注意：电磁感应定律中，ΔΦ取绝对值，即 ΔΦ=│Φ2-Φ1│
2BLv 2BL2
U AO1 3 9
BLv BL2
UOO1 3 18
XX
v O1
●
XO X
X AX B v
XX
U AO
U AO1
UO1O
1 6
BL2
总结：转动切割产生的感应电动势
BL2
E BLv
L-转动半径
2
2.线圈绕垂直于磁场的轴转动，线圈匝数n，求E.
如图所示位置
Oω
L1
B
L2
人教物理选择性必修2
第
二
章
电 磁
2感 应 LORE法M拉IP第SU电M磁D感O应LO定R律
S
NB
B0
vቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电磁感应现象 电流 感应电流
电源 感应电动势
一 感应电动势
1.概念
在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。
2.感应电流： I E Rr
（闭合电路欧姆定律）
有I感就一定有E感 有E感就一定有I感 没有I感就没发生电磁感应现象
3）E=Blv v-瞬时速度，E是瞬时感应电动势 v-平均速度，E是平均感应电动势
四 电磁感应现象中的洛伦兹力
1.动生电动势：导体做切割磁感线运动产生的电动势。
思考
设正电荷为自由电荷
×
×＋＋ ×
×B
①导体棒以v1向右运动，洛伦兹 力F1什么方向？
F1=qv1B，向上
× × F1×=qv1B×
×
v2