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1、新新西西兰兰地地热热发发电电站站 人类是如何人类是如何获得电能获得电能? ?高中物理选修3-2人教版高高高高二二二二年级物理组年级物理组年级物理组年级物理组 侯慧萍侯慧萍侯慧萍侯慧萍4.14.14.14.1 探究感应电流产生的条件探究感应电流产生的条件= B S= B S= B S cos = B S cos = B S cos = B S cos , , , , 为为为为平面与垂直磁场方向的夹角。平面与垂直磁场方向的夹角。平面与垂直磁场方向的夹角。平面与垂直磁场方向的夹角。磁感应强度磁感应强度B B与垂直磁场方向的与垂直磁场方向的面积面积S S的乘积的乘积. .磁通量可用穿过某磁通量可用穿过
2、某一个面的磁感线条数表示一个面的磁感线条数表示. .我来回顾我来回顾当当B B、S S、中的一个或中的一个或几个发生变化时，磁通量几个发生变化时，磁通量变化变化奥斯特实验是怎么做的？说明了什么？奥斯特实验是怎么做的？说明了什么？ 3 3、从奥斯特实验中你能受到什么启发？能提出什么问题？、从奥斯特实验中你能受到什么启发？能提出什么问题？ 奥斯特实验是怎么做的？奥斯特实验是怎么做的？我来回顾我来回顾该实验结论该实验结论说明了什么？说明了什么？电可以生磁电可以生磁 从奥斯特实验中从奥斯特实验中受到受到启发启发你你能能提出什么问题？提出什么问题？我来提问我来提问磁能否生电？磁能否生电？通过观看视频你能
3、得出什么结论？通过观看视频你能得出什么结论？磁能生电磁能生电我来提问我来提问磁生电是否需要条件，如若需要条磁生电是否需要条件，如若需要条件又是什么？件又是什么？我来探究我来探究实验一：探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流实验一：探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流实验一：探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流实验一：探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流G G+ +S SN NS SN NG G+ +S SN NS SN N实验操作实验操作实验操作实验操作电流表指针电流表指针电流表指针电流表指针（是否偏转）（是否偏转）（是否偏转）（是否偏转）实验现象（有无电流）实验现象（有无电流）实验现象（有无电
4、流）实验现象（有无电流）N N N N极插入线圈极插入线圈极插入线圈极插入线圈N N N N极停在线圈中极停在线圈中极停在线圈中极停在线圈中N N N N极从线圈中抽出极从线圈中抽出极从线圈中抽出极从线圈中抽出S S S S极插入线圈极插入线圈极插入线圈极插入线圈S S S S极停在线圈中极停在线圈中极停在线圈中极停在线圈中S S S S极从线圈中抽出极从线圈中抽出极从线圈中抽出极从线圈中抽出我来探究我来探究实验二：模仿法拉第的实验实验二：模仿法拉第的实验实验二：模仿法拉第的实验实验二：模仿法拉第的实验G G+ +-G G+ +-实验操作实验操作实验操作实验操作电流表指针电流表指针电流表指针电
5、流表指针( ( ( (是否偏转）是否偏转）是否偏转）是否偏转）实验现象实验现象实验现象实验现象（线圈（线圈（线圈（线圈B B B B中有无电流）中有无电流）中有无电流）中有无电流）开关闭合瞬间开关闭合瞬间开关闭合瞬间开关闭合瞬间开关断开瞬间开关断开瞬间开关断开瞬间开关断开瞬间开关保持闭合，滑动变开关保持闭合，滑动变开关保持闭合，滑动变开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动阻器滑片不动阻器滑片不动阻器滑片不动开关保持闭合，迅速移开关保持闭合，迅速移开关保持闭合，迅速移开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片动滑动变阻器的滑片动滑动变阻器的滑片动滑动变阻器的滑片 通过以上几个实验我们发现可通过以上几个实验
6、我们发现可以利用磁场产生电流。利用磁场产以利用磁场产生电流。利用磁场产生电流的现象叫生电流的现象叫电磁感应电磁感应，产生的，产生的电流叫电流叫感应电流感应电流。 通过以上几个产生感应电流的实通过以上几个产生感应电流的实验，我们能否寻找它们之间的共同之验，我们能否寻找它们之间的共同之处，并从本质上概括出产生感应电流处，并从本质上概括出产生感应电流的条件的条件? ?我来分析我来分析实验操作实验操作实验操作实验操作有无电流有无电流有无电流有无电流磁场磁场磁场磁场( ( ( (是否是否是否是否变化）变化）变化）变化）闭合电路包围的面积闭合电路包围的面积闭合电路包围的面积闭合电路包围的面积（是否变化）（
7、是否变化）（是否变化）（是否变化）导体棒静止导体棒静止导体棒静止导体棒静止无无无无不变不变不变不变导体棒平行磁导体棒平行磁导体棒平行磁导体棒平行磁感线运动感线运动感线运动感线运动无无无无不变不变不变不变导体棒切割磁导体棒切割磁导体棒切割磁导体棒切割磁感线运动感线运动感线运动感线运动有有有有不变不变不变不变我来分析我来分析磁通量（是否变化）磁通量（是否变化）实验操作实验操作实验操作实验操作有无电流有无电流有无电流有无电流磁场磁场磁场磁场( ( ( (是否变化）是否变化）是否变化）是否变化）磁通量（是否变化）磁通量（是否变化）磁通量（是否变化）磁通量（是否变化）N N N N极插入线圈极插入线圈极
8、插入线圈极插入线圈有有有有N N N N极停在线圈中极停在线圈中极停在线圈中极停在线圈中无无无无N N N N极从线圈中抽出极从线圈中抽出极从线圈中抽出极从线圈中抽出有有有有S S S S极插入线圈极插入线圈极插入线圈极插入线圈有有有有S S S S极停在线圈中极停在线圈中极停在线圈中极停在线圈中无无无无S S S S极从线圈中抽出极从线圈中抽出极从线圈中抽出极从线圈中抽出有有有有我来分析我来分析实验操作实验操作实验操作实验操作有无电流有无电流有无电流有无电流磁场（是否变化磁场（是否变化磁场（是否变化磁场（是否变化) ) ) )磁通量（是否变化）磁通量（是否变化）磁通量（是否变化）磁通量（是否
9、变化）开关闭合瞬间开关闭合瞬间开关闭合瞬间开关闭合瞬间有有有有开关断开瞬间开关断开瞬间开关断开瞬间开关断开瞬间有有有有开关保持闭合，滑动变开关保持闭合，滑动变开关保持闭合，滑动变开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动阻器滑片不动阻器滑片不动阻器滑片不动无无无无开关保持闭合，迅速移开关保持闭合，迅速移开关保持闭合，迅速移开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片动滑动变阻器的滑片动滑动变阻器的滑片动滑动变阻器的滑片有有有有我来分析我来分析感应电流产生的条件：感应电流产生的条件：穿过电路的磁通量发生穿过电路的磁通量发生变化变化. .电路要闭合电路要闭合; ;我来归纳我来归纳法拉第的研究法拉第的研究法拉第进行
10、了长达十年的研究，概括了能产生感应法拉第进行了长达十年的研究，概括了能产生感应电流的五种类型：电流的五种类型：a.a.变化的电流变化的电流b.b.变化的变化的磁场磁场c.c.运动的恒定电流运动的恒定电流d.d.运动的运动的磁铁磁铁e.e.在磁场中运动的导体在磁场中运动的导体你能把以上五种类型进行分析与概括吗？你能把以上五种类型进行分析与概括吗？科拉顿的失败科拉顿的失败分析科拉顿失败的原因：分析科拉顿失败的原因：课题研究：课题研究：“摇绳能发电吗摇绳能发电吗”一、电磁感应：一、电磁感应： 磁生电磁生电的现象称为电磁感应现象，电磁感的现象称为电磁感应现象，电磁感应产生的电流叫做应产生的电流叫做感应
11、电流感应电流。二、产生感应电流条件：二、产生感应电流条件： 穿过闭合电路的磁通量发生变化。穿过闭合电路的磁通量发生变化。“变变”的原因：的原因： 可能是可能是B B变、变、S S变或变或B B与与S S间的夹角变间的夹角变我来小结我来小结1 1. .试判断下述说法的正确性：试判断下述说法的正确性：b b当线圈中的磁通量很大时就有感应电流。当线圈中的磁通量很大时就有感应电流。( )( )c c线圈中无感应电流是因为线圈中无磁场。线圈中无感应电流是因为线圈中无磁场。( )( )a a当当线线圈圈中中的的磁磁通通量量发发生生变变化化时时，一一定定有有感感应应电电流流产产生。生。( )( )d d当当
12、闭闭合合线线圈圈中中的的磁磁通通量量发发生生变变化化时时，线线圈圈中中就就有有感感应电流产生。应电流产生。 ( )( )我来应用我来应用2 2如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？线框中是否产生感应电流？（1 1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图甲）（2 2）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图乙）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图乙）（3 3）线框绕轴线）线框绕轴线ABA
13、B转动（图丙）转动（图丙）。没有没有没有没有没有没有没有没有有有有有我来应用我来应用3 3如图所示，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开（图如图所示，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开（图甲），然后放手，让线圈收缩（图乙）。线圈收缩时，其中是否有甲），然后放手，让线圈收缩（图乙）。线圈收缩时，其中是否有感应电流？为什么？感应电流？为什么？我来应用我来应用有有有有, , 闭合线圈中磁通量发生了变化。闭合线圈中磁通量发生了变化。闭合线圈中磁通量发生了变化。闭合线圈中磁通量发生了变化。4 4矩形线圈矩形线圈abcd abcd 位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一个平面内，线圈的两个边与导线平行。个平面内，线圈的两个边与导线平行。（1 1）在这个平面内，线圈远离导线移动时，线圈中有没有感应）在这个平面内，线圈远离导线移动时，线圈中有没有感应电流？电流？（2 2）线圈和导线都不动，当导线中的电流）线圈和导线都不动，当导线中的电流I I逐渐增大或减小时，逐渐增大或减小时，线圈中有没有感应电流？为什么？线圈中有没有感应电流？为什么？我来应用我来应用v有有有有有有, , 闭合线圈中磁通量发生了变化。闭合线圈中磁通量发生了变化。闭合线圈中磁通量发生了变化。闭合线圈中磁通量发生了变化。
