《2018-2019版物理新设计同步粤教版选修3-2课件：第一章 电磁感应 第1~2节 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019版物理新设计同步粤教版选修3-2课件：第一章 电磁感应 第1~2节 （33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目标定位 1.了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神.2.知道感应电流的产生条件.3.能够运用感应电流的产生条件判断感应电流能否产生.,一、电磁感应的探索历程,1.电生磁：1820年，丹麦物理学家_发现了电流的磁效应. 2.磁生电：(1)“磁生电”的发现：1831年，英国物理学家_发现了电磁感应现象. (2)法拉第把引起电流的原因概括为五类： _ ；变化着的磁场； 运动的恒定电流；运动的_ ；在磁场中运动的导体. 3.电磁感应现象和感应电流：由_的现象，叫做电磁感应现象.由电磁感应现象产生的_ ，叫感应电流.,奥斯特,法拉第,变化着的电流,磁铁,磁生电,电流,【深
2、度思考】电流的磁效应与电磁感应有什么区别？答案 电流的磁效应是指电流周围产生磁场，即“电生磁”.电磁感应现象是利用磁场产生感应电流，即“磁生电”.“电生磁”和“磁生电”是两种因果关系相反的现象，要正确区分这两种现象，弄清现象的因果关系是关键.,【例1】 下列属于电磁感应现象的是( )A.通电导体周围产生磁场B.磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C.由于导体自身电流发生变化，在回路中产生感应电流D.电荷在磁场中定向移动形成电流,解析 根据引起电流原因的五类情况可知，导体自身电流发生变化，在回路中产生感应电流为电磁感应现象.故选项C正确. 答案 C,二、深化理解磁通量及其变化,BS,1.磁通量的
3、计算(1)B与S垂直时： _ ，S为线圈的有效面积.如图1(a)所示.(2)B与S不垂直时：BSBS，S为线圈在_方向上的投影面积.B为B在_方向上的分量.如图1(b)、(c)所示.,垂直磁场,垂直于S,(3)某线圈所围面积内有不同方向的磁场时，规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为_，求其代数和，如图1(d)所示.,图1,负,2.磁通量是_量，但有正、负，其正、负分别表示与规定的磁感线穿入正方向相同、相反. 3.磁通量的变化大致可分为以下几种情况：(1)磁感应强度B不变， _发生变化.如图2(a)所示.(2)有效面积S不变， _发生变化.如图2(b)所示.(3)磁感应强度B和有效面积S都
4、不变，它们之间的夹角发生变化.如图2(c)所示.,图2,标,有效面积S,磁感应强度B,4.用磁感线的条数表示磁通量.当回路中有不同方向的磁感线穿过时，磁通量是指穿过某一面磁感线的“净”条数，即不同方向的磁感线的条数差. 【深度思考】将两个同圆心但大小不同的线圈套在条形磁铁上，通过哪个线圈的磁通量大？答案 通过小线圈的磁通量大.若穿过某一平面的磁感线既有穿出，又有穿入，则穿过该面的合磁通量为磁感线的净条数.,【例2】 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图3所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通
5、量变化量分别为1和2，则( ),图3,A.12 B.12 C.12. 将闭合线框从位置1平移到位置2，磁感线是从闭合线框的同一面穿过的，所以1|21|12；将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过，所以2|(2)1|12(以原来穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向).故选项为C正确. 答案 C,磁通量虽然是标量，但有正、负.该题中线框由位置1平移到位置2和绕cd边翻转到位置2时，在位置2的磁通量大小都相等，但磁感线穿入的方向相反.,【例3】 边长L10 cm的正方形线框有10匝，固定在匀强磁场中，磁场方向与线框平面间的夹角30，如图4所示，磁感
6、应强度随时间的变化规律为B23t(T)，求：,图4,(1)2 s末穿过线框的磁通量. (2)第3 s内穿过线框的磁通量的变化量.,(1)求解磁通量的变化量时要取有效面积； (2)磁通量的变化与线圈的匝数无关； (3)磁感线从不同侧面穿过线圈时磁通量的正、负不同.,三、探究感应电流的产生条件,图5,实验1.利用蹄形磁铁的磁场 如图5所示，将可移动导体AB放置在磁场中，并和电流表组成闭合回路.实验操作及现象如下：,无,无,有,实验2.利用条形磁铁的磁场 如图6所示，将螺线管与电流表组成闭合回路，把条形磁铁插入或拔出螺线管.实验操作及现象如下：,图6,有,无,有,有,无,有,实验3.利用通电螺线管的
7、磁场 如图7所示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面.实验操作及现象如下：,图7,有,有,无,有,归纳结论：产生感应电流的条件(1)电路_ ；(2) _.如果电路不闭合，不会产生感应电流，但仍会产生感应电动势，就像直流电路一样，电路不闭合，没有电流，但电源仍然存在.,闭合,磁通量发生变化,【深度思考】在螺线管A(如图8甲所示)中电流随时间变化的图象如图8乙所示，则tt0时刻线圈B中有感应电流吗？,答案 有.虽然此时穿过B的磁通量为0，但磁通量在变化，感应电流的产生与无关，取决于是否发生变化.,【例4】 下图中能产生感应电流的是( ),解析 根
8、据产生感应电流的条件：A选项中，电路没有闭合，无感应电流；B选项中，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C选项中，穿过线圈的磁感线相互抵消，恒为零，无感应电流；D选项中，磁通量不发生变化，无感应电流. 答案 B,(1)电路闭合和磁通量发生变化是产生感应电流的两个条件，二者缺一不可. (2)磁通量发生变化，其主要内涵体现在“变化”上，磁通量很大若没有变化也不会产生感应电流，某时刻磁通量虽然是零，但是如果在变化，仍然可以产生感应电流.,1.(磁通量的理解)如图9所示，一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B10.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为2 cm.现于纸面内先后放上圆线
9、圈，圆心均在O处，A线圈半径为1 cm，10匝，B线圈半径为0.5 cm，20匝.则：,图9,(1)在磁感应强度减为B20.4 T的过程中，A线圈中的磁通量改变多少？ (2)当磁场转过30角的过程中，B线圈中磁通量改变多少？,答案 (1)1.256104 Wb (2)8.415106 Wb 解析 (1)对A线圈：1AB1r，2AB2r. 磁通量改变量A|2A1A|(0.80.4)3.14104 Wb1.256104 Wb. (2)对B线圈：1BBr2，磁场转过30，线圈面积在垂直磁场方向的投影为r2sin 60，则2BBr2sin 60， 磁通量改变量B|2B1B|Br2(1sin 60) 0
10、.83.14(5103)2(10.866) Wb 8.415106 Wb.,2.(电磁感应现象的产生)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是( )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化,答案 D 解析 产生感应电流必须满足的条件：电路闭合；穿过闭合电路的磁通量发生变化.选项A、B
11、电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能观察到电流表的变化；选项C满足产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C也不能观察到电流表的变化；选项D满足产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以观察到电流表的变化，所以选D.,3.(产生感应电流的判断)如图10所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中线框不产生感应电流的是( ),图10,A.导线中的电流变大 B.线框向右平动 C.线框向下平动 D.线框以AB边为轴转动 答案 C,图11,4.(磁通量的变化)一电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成45角(如图11所示).当导线框以ab边为轴顺时针转过90的过程中，穿过导线框abcd的磁通量的变化量_.,
