粤教版高中物理选修2-1：探究影响电磁感应电动势大小的因素_课件1
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进一步猜想：感应电动势的大小很可能与磁通 量的变化率有关，并且成正比。
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
二、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
当有N匝线圈时
E n Φ t
2、理解:Φ 、△Φ 、Δ Φ /Δ t的意义
1．一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速转 动，当线圈处于如图所示位置时，它的： A.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最大 B.磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大 C.磁通量最大,磁通量变化率最小,感应电动势最大 D.磁通量最小,磁通量变化率最小,感应电动势最大
温故知新
1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件 是什么？
（1）电路闭合；（2）磁通量变化。
2．在恒定电流中学过，电路中存在持续电流 的条件是什么？
（1）电路闭合； （2）有电源;
3.试从本质上比较甲、乙两电路的异同
S
N
甲
乙
产生电动势的那部分导体相当于电源
既然闭合电路中有感应电流，这 个电路中就一定有电动势。
电路的磁通量的变化率成正比。
E Φ t
E K Φ t
(K是一个常数，国际单位制 K=1)
Φ 表达式： E t
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：
Φ
En
(n为线圈的匝数)
t
2、感应定律的理解与加深：
1.因为：Ф =BS Δ Ф 有三种情况： （1）B不变化， S变化； （2）S不变化，B变化； （3）B、S都发生变化。
θ为v与B夹角
四、对比两个公式
E n
wk.baidu.comt
E BLvsin
求平均感应电动势
△t近于0时，E为瞬时感应电动势 求平均感应电动势,v是平均速度 求瞬时感应电动势，v是瞬时速度
课堂小结
1、法拉第电磁感应定律：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。
当单匝线圈时
E Φ t
N
G
+
+
思考：感应电动势的大小与哪些因素有关？
探究实验：影响感应电动势大小的因素
实验：将条形磁铁如图所示插入线圈中，电流表 指针发生偏转。
问题1、电流表指针偏转原 因是什么？电流表指针偏 转程度跟感应电动势的大 小有什么关系？ 问题2：将条形磁铁从同 一高度，插入线圈中，快 插入和慢插入由什么相同 和不同？
课堂练习
练习使用公式：E n Φ
t
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。 25V
2、一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从 0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。
16V
3、一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁 场放置, 在0.5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。
求线圈中的感应电动势。 1.6V
三、导体切割磁感线时的感应电动势
× a× × ×a
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
× × G
×× × v×
× ×
切割磁感线，求产生的感应电动势。 × × × ×
× 分析：回路在时间Δ t内增大的面积为： ×
b××
× ×
× ×b
Q2
I
2 2
Rt
2
1
从条件上看 相同 磁通量的变化相同 不同 磁通量变化的快慢不同
从结果上看
都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等
小结：感应电动势的大小可能与磁通量变化的快 慢有关，磁通量变化得快，感应电动势就大。
说明：磁通量的变化快慢用磁通量的变化率 来描述，即可表示为
t
实验结论
越大，感应电流I越大，感应电动势E越大。 t
2、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
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
无直接关系
磁通量变化△Ф
穿过回路的磁通 量变化了多少
磁通量变化率 穿过回路的磁通
ΔΦ/Δt
量变化的快慢
产生感应电动 势的条件
决定感应电动 势的大小
弄清：1、磁通量大，电动势一定大吗？
2、磁通量变化大，电动势一定大吗？
Δ S=LvΔ t
穿过回路的磁通量的变化为：Δ Φ =BΔ S =BLvΔ t
产生的感应电动势为： E Φ BLvt
t
t
E BLv
V是相对于磁场的速度 平均值或瞬时值
L应为有效长度
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)
B V1
θ
V2
v
E BLv1 BLv sin
一、感应电动势
1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势
叫感应电动势（E）。产生感应电动势的那
部分导体相当于电源。 2、产生条件：只要穿过电路的磁通量发生 变化，电路中就产生感应电动势。
磁通量变化是电磁感应的根本原因; 产生感应电动势是电磁感应现象的本质。
如何判断电路中相当于电源部分导体正负极？
S
+
E1 t2 t2 2 E2 t1 t1 1
(2)两次线圈中
I1 E1 R E1 2
电流之比?
I2 R E2 E2 1
(3)两次通过线圈 q1 I1 t1 1
电荷量之比?
q2 I2 t2 1
(4)两次在R中产生 热量之比?
Q1 I12 Rt1 2
2、如图，有一匀强磁场B=1.0×10-3T， 在垂直磁场的平面内，有一金属棒AO,绕 平行于磁场的O轴顺时针转动，已知棒长 L=0.20m，角速度ω=20rad/s，求：棒产 生的感应电动势有多大？
E
t
BS 2
BL2
2
8 104 V
3、如图，将一条形磁铁插入某一闭合线圈， 第一次用0.05s，第二次用0.1s。试求： (1)两次线圈中的平均感应电动势之比?
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
二、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
当有N匝线圈时
E n Φ t
2、理解:Φ 、△Φ 、Δ Φ /Δ t的意义
1．一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速转 动，当线圈处于如图所示位置时，它的： A.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最大 B.磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大 C.磁通量最大,磁通量变化率最小,感应电动势最大 D.磁通量最小,磁通量变化率最小,感应电动势最大
温故知新
1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件 是什么？
（1）电路闭合；（2）磁通量变化。
2．在恒定电流中学过，电路中存在持续电流 的条件是什么？
（1）电路闭合； （2）有电源;
3.试从本质上比较甲、乙两电路的异同
S
N
甲
乙
产生电动势的那部分导体相当于电源
既然闭合电路中有感应电流，这 个电路中就一定有电动势。
电路的磁通量的变化率成正比。
E Φ t
E K Φ t
(K是一个常数，国际单位制 K=1)
Φ 表达式： E t
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：
Φ
En
(n为线圈的匝数)
t
2、感应定律的理解与加深：
1.因为：Ф =BS Δ Ф 有三种情况： （1）B不变化， S变化； （2）S不变化，B变化； （3）B、S都发生变化。
θ为v与B夹角
四、对比两个公式
E n
wk.baidu.comt
E BLvsin
求平均感应电动势
△t近于0时，E为瞬时感应电动势 求平均感应电动势,v是平均速度 求瞬时感应电动势，v是瞬时速度
课堂小结
1、法拉第电磁感应定律：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。
当单匝线圈时
E Φ t
N
G
+
+
思考：感应电动势的大小与哪些因素有关？
探究实验：影响感应电动势大小的因素
实验：将条形磁铁如图所示插入线圈中，电流表 指针发生偏转。
问题1、电流表指针偏转原 因是什么？电流表指针偏 转程度跟感应电动势的大 小有什么关系？ 问题2：将条形磁铁从同 一高度，插入线圈中，快 插入和慢插入由什么相同 和不同？
课堂练习
练习使用公式：E n Φ
t
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。 25V
2、一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从 0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。
16V
3、一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁 场放置, 在0.5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。
求线圈中的感应电动势。 1.6V
三、导体切割磁感线时的感应电动势
× a× × ×a
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
× × G
×× × v×
× ×
切割磁感线，求产生的感应电动势。 × × × ×
× 分析：回路在时间Δ t内增大的面积为： ×
b××
× ×
× ×b
Q2
I
2 2
Rt
2
1
从条件上看 相同 磁通量的变化相同 不同 磁通量变化的快慢不同
从结果上看
都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等
小结：感应电动势的大小可能与磁通量变化的快 慢有关，磁通量变化得快，感应电动势就大。
说明：磁通量的变化快慢用磁通量的变化率 来描述，即可表示为
t
实验结论
越大，感应电流I越大，感应电动势E越大。 t
2、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
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
无直接关系
磁通量变化△Ф
穿过回路的磁通 量变化了多少
磁通量变化率 穿过回路的磁通
ΔΦ/Δt
量变化的快慢
产生感应电动 势的条件
决定感应电动 势的大小
弄清：1、磁通量大，电动势一定大吗？
2、磁通量变化大，电动势一定大吗？
Δ S=LvΔ t
穿过回路的磁通量的变化为：Δ Φ =BΔ S =BLvΔ t
产生的感应电动势为： E Φ BLvt
t
t
E BLv
V是相对于磁场的速度 平均值或瞬时值
L应为有效长度
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)
B V1
θ
V2
v
E BLv1 BLv sin
一、感应电动势
1、定义：在电磁感应现象中产生的电动势
叫感应电动势（E）。产生感应电动势的那
部分导体相当于电源。 2、产生条件：只要穿过电路的磁通量发生 变化，电路中就产生感应电动势。
磁通量变化是电磁感应的根本原因; 产生感应电动势是电磁感应现象的本质。
如何判断电路中相当于电源部分导体正负极？
S
+
E1 t2 t2 2 E2 t1 t1 1
(2)两次线圈中
I1 E1 R E1 2
电流之比?
I2 R E2 E2 1
(3)两次通过线圈 q1 I1 t1 1
电荷量之比?
q2 I2 t2 1
(4)两次在R中产生 热量之比?
Q1 I12 Rt1 2
2、如图，有一匀强磁场B=1.0×10-3T， 在垂直磁场的平面内，有一金属棒AO,绕 平行于磁场的O轴顺时针转动，已知棒长 L=0.20m，角速度ω=20rad/s，求：棒产 生的感应电动势有多大？
E
t
BS 2
BL2
2
8 104 V
3、如图，将一条形磁铁插入某一闭合线圈， 第一次用0.05s，第二次用0.1s。试求： (1)两次线圈中的平均感应电动势之比?