（通用版）2018-2019版高中物理 第一章 電磁感應 1.1-1.2 電磁感應的發(fā)現(xiàn) 感應電流產(chǎn)生的條件課件 教科版選修3-2.ppt

1電磁感應的發(fā)現(xiàn) 2感應電流產(chǎn)生的條件,第一章 電磁感應,學習目標 1.理解什么是電磁感應現(xiàn)象及產(chǎn)生感應電流的條件. 2.會使用線圈以及常見磁鐵完成簡單的實驗. 3.了解磁通量的定義及變化.,內(nèi)容索引,自主預習 預習新知 夯實基礎,重點探究 啟迪思維 探究重點,達標檢測 檢測評價 達標過關(guān),自主預習,一、奧斯特實驗的啟迪 1820年，奧斯特從實驗中發(fā)現(xiàn)了電流的 . 二、電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 1831年，英國物理學家 發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象，他把這種現(xiàn)象命名為 ，產(chǎn)生的電流叫 . 三、感應電流產(chǎn)生的條件 穿過 電路的磁通量發(fā)生 時，這個閉合電路中就有感應電流產(chǎn)生.,磁效應,法拉第,電磁感應,感應電流,閉合,變化,答案,即學即用 1.判斷下列說法的正誤. (1)若把導線東西放置，當接通電源時，導線下面的小磁針一定會發(fā)生轉(zhuǎn)動.() (2)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象.() (3)小磁針在通電導線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象.() (4)通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象是電流的磁效應.(),答案,2.如圖1所示，條形磁鐵A沿豎直方向插入線圈B的過程中，電流表G的指針_(填“不偏轉(zhuǎn)”或“偏轉(zhuǎn)”)；若條形磁鐵A在線圈B中保持不動，電流表G的指針_(填“不偏轉(zhuǎn)”或“偏轉(zhuǎn)”).,圖1,不偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn),重點探究,導學探究如圖2所示，閉合導線框架的面積為S，勻強磁場的磁感應強度為B. (1)分別求出BS(圖示位置)和BS(線框繞OO 轉(zhuǎn)90)時，穿過閉合導線框架平面的磁通量.,一、磁通量及其變化,答案,圖2,答案BS0,(2)由圖示位置繞OO轉(zhuǎn)過60時，穿過框架平面的磁通量為多少？這個過程中磁通量變化了多少？,知識深化 1.勻強磁場中磁通量的計算 (1)B與S垂直時，BS. (2)B與S不垂直時，BS，B為B垂直于線圈平面的分量.如圖3甲所示，BS(Bsin )S. 也可以BS，S為線圈在垂直磁場方向上的投影面積，如圖乙所示，BSBScos .,圖3,2.磁通量的變化大致可分為以下幾種情況 (1)磁感應強度B不變，有效面積S發(fā)生變化.如圖4(a)所示. (2)有效面積S不變，磁感應強度B發(fā)生變化.如圖(b)所示. (3)磁感應強度B和有效面積S都不變，它們之間的夾角發(fā)生變化.如圖(c)所示.,圖4,解析A、B線圈中的磁通量始終一樣，故它們的變化量也一樣.,例1如圖5所示，有一垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為r.現(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上圓線圈A、B、C，圓心均處于O處，線圈A的半徑為r,10匝；線圈B的半徑為2r,1匝；線圈C的半徑為 ，1匝. (1)在B減為 的過程中，線圈A和線圈B中的磁通量 變化了多少？,答案,解析,圖5,(2)在磁場轉(zhuǎn)過90角的過程中，線圈C中的磁通量變化了多少？轉(zhuǎn)過180角呢？,答案,解析,當磁場轉(zhuǎn)過90時，20，,當轉(zhuǎn)過180時，磁感線從另一側(cè)穿過線圈，若取1為正，則3為負，,1.磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān). 2.磁通量是標量，但有正、負，其正、負分別表示與規(guī)定的穿入方向相同、相反.,例2磁通量是研究電磁感應現(xiàn)象的重要物理量，如圖6所示，通有恒定電流的長直導線MN與閉合線框共面，第一次將線框由位置1平移到位置2，第二次將線框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，設先后兩次通過線框的磁通量變化量的大小分別為1和2，則 A.12 B.12 C.1<2 D.無法確定,圖6,答案,解析,解析設閉合線框在位置1時穿過閉合線框的磁通量為1，平移到位置2時穿過閉合線框的磁通量為2，導線MN中的電流產(chǎn)生的磁場在位置1處的磁感應強度比在位置2處要強，故12. 將閉合線框從位置1平移到位置2，穿過閉合線框的磁感線方向不變，所以1|21|12；將閉合線框從位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，穿過閉合線框的磁感線反向，所以2|(2)1|12(以原來磁感線穿過的方向為正方向，則后來從另一面穿過的方向為負方向)，故正確選項為C.,導學探究(1)如圖7所示，導體AB做切割磁感線運動時，線路中_電流產(chǎn)生，而導體AB順著磁感線運動時，線路中_電流產(chǎn)生.(填“有”或“無”),答案,二、感應電流產(chǎn)生的條件,圖7,有,無,(2)如圖8所示，當條形磁鐵插入或拔出線圈時，線圈中_電流產(chǎn)生，但條形磁鐵在線圈中靜止不動時，線圈中_電流產(chǎn)生.(填“有”或“無”),圖8,答案,有,無,(3)如圖9所示，將小螺線管A插入大螺線管B中不動，當開關(guān)S閉合或斷開時，電流表中_電流通過；若開關(guān)S一直閉合，當改變滑動變阻器的阻值時，電流表中_電流通過；而開關(guān)一直閉合，滑動變阻器的滑動觸頭不動時，電流表中_電流通過.(填“有”或“無”),圖9,答案,有,有,無,總結(jié)：上述三個實驗中，什么情況下產(chǎn)生了感應電流？產(chǎn)生感應電流時共同特點是什么？,答案實驗一中：導體棒切割磁感線運動，引起回路面積發(fā)生變化，從而引起了磁通量的變化，產(chǎn)生了感應電流. 實驗二中：磁鐵插入或拔出線圈時，引起線圈中的磁場變化，從而引起了磁通量的變化，產(chǎn)生了感應電流. 實驗三中：開關(guān)閉合、斷開、滑動變阻器的滑動觸頭移動時，A線圈中電流變化，從而引起穿過B的磁通量變化，產(chǎn)生了感應電流.三個實驗共同特點是：產(chǎn)生了感應電流時閉合回路的磁通量發(fā)生了變化.,答案,知識深化 1.感應電流產(chǎn)生條件的理解 不論什么情況，只要滿足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個條件，就必然產(chǎn)生感應電流；反之，只要產(chǎn)生了感應電流，那么電路一定是閉合的，穿過該電路的磁通量也一定發(fā)生了變化. 2.注意區(qū)別與：感應電流的產(chǎn)生與無關(guān)，只取決于的變化，即與有關(guān).與的大小沒有必然的聯(lián)系.,例3下圖中能產(chǎn)生感應電流的是,答案,解析,解析A選項中，電路沒有閉合，無感應電流； B選項中，面積增大，通過閉合電路的磁通量增大，有感應電流； C選項中，穿過線圈的磁感線相互抵消，恒為零，無感應電流； D選項中，磁通量不發(fā)生變化，無感應電流.,1.電路閉合和磁通量發(fā)生變化是產(chǎn)生感應電流的兩個條件，二者缺一不可. 2.磁通量發(fā)生變化，其主要內(nèi)涵體現(xiàn)在“變化”上，磁通量很大，若沒有變化也不會產(chǎn)生感應電流，磁通量雖然是零，但是如果在變化仍然可以產(chǎn)生感應電流.,針對訓練(多選)如圖10所示裝置，在下列各種情況中，能使懸掛在螺線管附近的銅質(zhì)閉合線圈A中產(chǎn)生感應電流的是 A.開關(guān)S閉合的瞬間 B.開關(guān)S閉合后，電路中電流穩(wěn)定時 C.開關(guān)S閉合后，滑動變阻器滑片滑動的瞬間 D.開關(guān)S斷開的瞬間,答案,圖10,達標檢測,1.(電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與認識)在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設想的實驗中，能觀察到感應電流的是 A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化 B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，一段時間后觀察電流 表的變化 C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形 磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化 D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或 斷電的瞬間，觀察電流表的變化,答案,1,2,3,4,解析,解析同時滿足電路閉合和穿過電路的磁通量發(fā)生變化這兩個條件，電路中才會產(chǎn)生感應電流，本題中的A、B選項都不會使得電路中的磁通量發(fā)生變化，并不滿足產(chǎn)生感應電流的條件，故都不正確. C選項中磁鐵插入線圈時，雖有短暫電流產(chǎn)生，但未能及時觀察，C項錯誤. 在給線圈通電、斷電瞬間，會引起穿過另一線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流，因此D項正確.,1,2,3,4,2.(對磁通量的理解)如圖11所示，矩形線框abcd放置在水平面內(nèi)，磁場方向與水平方向成角，已知sin ，回路面積為S，磁感應強度為B，則通過線框的磁通量為,答案,圖11,1,2,3,4,解析根據(jù)磁通量的定義，可得通過線框的磁通量BSsin ， 代入數(shù)據(jù)解得 BS，所以B選項正確.,解析,3.(對磁通量的理解)如圖12所示，a、b是兩個同平面、同心放置的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓環(huán)且與兩環(huán)平面垂直，則穿過兩圓環(huán)的磁通量a、b的大小關(guān)系為 A.abB.a<b C.abD.不能比較,答案,圖12,解析,1,2,3,4,解析條形磁鐵磁場的磁感線的分布特點是：磁鐵內(nèi)、外磁感線的條數(shù)相同； 磁鐵內(nèi)、外磁感線的方向相反； 磁鐵外部磁感線的分布是兩端密、中間疏.兩個同心放置的同平面的金屬圓環(huán)與磁鐵垂直且磁鐵在圓環(huán)內(nèi)時，通過圓環(huán)的磁感線的俯視圖如圖所示， 穿過圓環(huán)的磁通量進出， 由于兩圓環(huán)面積Sab，故A正確.,1,2,3,4,4.(感應電流的產(chǎn)生條件)(多選)如圖13所示，豎直放置的長直導線通有恒定電流，有一矩形線框與導線在同一平面內(nèi)，在下列情況中線框產(chǎn)生感應電流的是 A.導線中的電流變大 B.線框向右平動 C.線框向下平動 D.線框以AB邊為軸轉(zhuǎn)動,答案,1,2,3,4,圖13,