《2017-2018學年高中創(chuàng)新設計物理教科版選修3-2課件：第一章 1-2 電磁感應的發(fā)現(xiàn) 感應電流產生的條件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2017-2018學年高中創(chuàng)新設計物理教科版選修3-2課件：第一章 1-2 電磁感應的發(fā)現(xiàn) 感應電流產生的條件（28頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、第一章電磁感應 1.知道奧斯特實驗、電磁感應現(xiàn)象，了解電生磁和磁生電的發(fā)現(xiàn)過程.2.通過實驗觀察和實驗探究，理解感應電流的產生條件.3.能說出磁通量變化的含義，會利用電磁感應產生的條件解決實際問題.目標定位 二、磁通量及其變化三、產生感應電流的條件欄目索引 一、電磁感應的發(fā)現(xiàn)對點檢測 自查自糾 一、電磁感應的發(fā)現(xiàn)n知識梳理1.奧斯特實驗的啟迪1820年，丹麥物理學家 發(fā)現(xiàn)了電流的 效應.不少物理學家根據 的思考提出，既然電能產生磁，是否磁能產生電呢？2.電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1831年，英國物理學家發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，即“由磁生電”的條件，產生的電流叫 .法拉第將“磁生電”的現(xiàn)象分為五類：(1)變
2、化中的電流；(2)；(3)運動中的恒定電流；(4)運動中的磁鐵；(5) . 答案法拉第 奧斯特對稱性感應電流變化中的磁場運動中的導線磁 【深度思考】電流的磁效應與電磁感應有什么區(qū)別？答案電流的磁效應是指電流周圍產生磁場，即“電生磁” .電磁感應現(xiàn)象是利用磁場產生感應電流，即“磁生電” .“電生磁”和“磁生電”是兩種因果關系相反的現(xiàn)象，要正確區(qū)分這兩種現(xiàn)象，弄清現(xiàn)象的因果關系是關鍵. 答案 n典例精析例1下列屬于電磁感應現(xiàn)象的是()A.通電導體周圍產生磁場B.磁場對感應電流發(fā)生作用，阻礙導體運動C.由于導體自身電流發(fā)生變化，在回路中產生感應電流D.電荷在磁場中定向移動形成電流解析根據引起電流原因
3、的五類情況可知，導體自身電流發(fā)生變化，在回路中產生感應電流為電磁感應現(xiàn)象.故選項C正確.C 返回解析答案 二、磁通量及其變化 答案 n知識梳理1.磁通量的計算(1)B與S垂直時： ，S為線圈的有效面積.如圖1(a)所示.(2)B與S不垂直時：BSB S，S為線圈在 方向上的投影面積.B為B在 方向上的分量.如圖(b)、(c)所示.(3)某線圈所圍面積內有不同方向的磁場時，規(guī)定某個方向的磁通量為正，反方向的磁通量為 ，求其代數(shù)和，如圖(d)所示.垂直于S垂直磁場圖1BS負 4.用磁感線的條數(shù)表示磁通量.當回路中有不同方向的磁感線穿過時，磁通量是指穿過某一面磁感線的“凈”條數(shù)，即不同方向的磁感線的
4、條數(shù)差.2.磁通量是 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.3.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， 發(fā)生變化.如圖2(a)所示.(2)有效面積S不變， 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.答案圖2標有效面積S磁感應強度B 答案 【深度思考】將兩個同圓心但大小不同的線圈套在條形磁鐵上，通過哪個線圈的磁通量大？答案通過小線圈的磁通量大.若穿過某一平面的磁感線既有穿出，又有穿入，則穿過該面的合磁通量為磁感線的凈條數(shù). n典例精析例2磁通量是研究電磁感應現(xiàn)象的重要物理量，如圖3所示，通
5、有恒定電流的導線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邊翻轉到位置2，設先后兩次通過線框的磁通量變化分別為1和2，則()A.12 B.12C. 12.將閉合線框從位置1平移到位置2，磁感線是從閉合線框的同一面穿過的，所以1|21|12；將閉合線框從位置1繞cd邊翻轉到位置2，磁感線分別從閉合線框的正反兩面穿過，所以2|(2)1|12(以原來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.答案C 總結提升 總結提升磁通量雖然是標量，但有正、負.該題中線框由位置1平移到位置2和繞cd邊翻轉到位置2時，在位置2的磁通量大小都相等，但磁感線穿入
6、的方向相反. 解析答案 圖4例3邊長L10 cm的正方形線框有10匝，固定在勻強磁場中，磁場方向與線框平面間的夾角30，如圖4所示，磁感應強度隨時間的變化規(guī)律為B23t (T)，求：(1)2 s末穿過線框的磁通量.解析2 s末穿過線框的磁感應強度B2(232) T8 T，答案4102 Wb由BSsin ，知2 s末穿過線框的磁通量B2Ssin 8(0.1)2sin 30 Wb4102 Wb. (2)第3 s內穿過線框的磁通量的變化量. 返回解析第3 s內磁感應強度的變化B3 T，所以BSsin 3(0.1)2sin 30 Wb1.5102 Wb.圖4答案1.5102 Wb解題技巧解析答案 返回
7、 解題技巧(1)求解磁通量的變化量時要取有效面積；(2)磁通量的變化與線圈的匝數(shù)無關；(3)磁感線從不同側面穿過線圈時磁通量的正、負不同. 三、產生感應電流的條件n知識梳理1.導體在磁場中做切割磁感線運動如圖5所示，將可移動導體棒AB放置在磁場中，并和電流表組成閉合回路.實驗操作及現(xiàn)象如下： 答案圖5 實驗操作實驗現(xiàn)象(有無電流)導體棒靜止_導體棒平行磁感線上、下運動_導體棒垂直磁感線左、右運動_無無有 觀察操作電流計指針的擺動情況螺線管B匝數(shù)少螺線管B匝數(shù)多螺線管A、B相互垂直開關接通瞬間輕微擺動較大擺動不擺動電流穩(wěn)定 擺動 擺動 擺動開關斷開瞬間 擺動 擺動 擺動滑片快速推動 擺動 擺動
8、擺動滑片緩慢推動 擺動 擺動 擺動 答案 2.通過閉合回路的磁場發(fā)生變化如圖6所示，實驗操作及電流計指針的擺動情況如右：圖6不輕微較大輕微不較大最大較大不不不不 3.歸納結論：產生感應電流的條件(1)電路；(2) .如果電路不閉合，不會產生感應電流，但仍會產生感應電動勢，就像直流電路一樣，電路不閉合，沒有電流，但電源仍然存在.閉合磁通量發(fā)生變化 答案 【深度思考】在螺線管A(如圖7甲所示)中電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，則tt0時刻線圈B中有感應電流嗎？ 答案圖7 答案有.雖然此時穿過B的磁通量為0，但磁通量在變化，感應電流的產生取決于的變化，與的大小無關. n典例精析例4圖中能產生感應電流
9、的是()解析根據產生感應電流的條件：A選項中，電路沒有閉合，無感應電流；B選項中，面積增大，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.B 解析答案總結提升返回 總結提升(1)電路閉合和磁通量發(fā)生變化是產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，其主要內涵體現(xiàn)在“變化”上，磁通量很大若沒有變化也不會產生感應電流，某時刻磁通量雖然是零但是如果在變化仍然可以產生感應電流. 返回 對點檢測 自查自糾 解析答案 1(磁通量的理解)六根絕緣的導線，在同一平面內組成四個相等的正方形，導線中通以大小相等的電
10、流，方向如圖8所示，在這個四個正方形區(qū)域中，指向紙面內且磁通量最大的區(qū)域是()A BC D圖8解析由于是直線電流的磁場，6支電流在每個區(qū)域的磁感線的分布都有區(qū)別，只有逐一求出6支電流在每個區(qū)域的分磁通量之和，才能進行比較設每支電流的磁感線穿過相鄰區(qū)域的有兩條，穿過較遠區(qū)域的有1條，就可以作出穿過各區(qū)域的磁感線分布圖，如圖所示故本題正確答案為A. A 2.(電磁感應現(xiàn)象)在法拉第時代，下列驗證“由磁產生電”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，然后觀察電流表的變化C.將一房間內的線圈兩
11、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 解析答案 解析產生感應電流必須滿足的條件：電路閉合；穿過閉合電路的磁通量要發(fā)生變化.選項A、B電路閉合，但磁通量不變，不能產生感應電流，故選項A、B不能觀察到電流表的變化；選項C滿足產生感應電流的條件，也能產生感應電流，但是等我們從一個房間到另一個房間后，電流表中已沒有電流，故選項C也不能觀察到電流表的變化；選項D滿足產生感應電流的條件，能產生感應電流，可以觀察到電流表的變化，所以選D.答案D 3.(產生感應電流的判斷)(多選)如圖9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，在下列情況中線框產生感應電流的是() 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邊為軸轉動圖9ABD 答案 4.(磁通量的變化)一電阻為R、面積為S的矩形導線框abcd處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線框平面成45角(如圖10所示).當導線框以ab邊為軸順時針轉過90的過程中，穿過導線框abcd的磁通量的變化量_. 解析答案圖10返回 返回
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