《电磁感应现象的发现感应电流产生的条件》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电磁感应现象的发现感应电流产生的条件(39页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练1电磁感应现象的发现电磁感应现象的发现2感应电流产生的条件感应电流产生的条件自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练1了了解解电磁磁感感应现象象的的发现过程程,知知道道电和和磁磁的的联系系2通通过实验探究探究归纳感感应电流的流的产生条件生条件(重点重点)3能能运运用用感感应电流流的的产生生条条件件判判断断回回路路中中是是否否有有感感应电流流产生生(重
2、点重点难点点)4体会科学家体会科学家对待科学的待科学的严谨态度和非凡意志力度和非凡意志力.自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练奥斯特奥斯特 电和磁和磁 自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练电磁感磁感应 磁生磁生电 自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练结论:组成成闭合合回回路路的的一一段段导体体AB切切割割磁磁感感线时,会会
3、产生感生感应电流流实验操作操作实验现象象(有无有无电流流)导体棒静止体棒静止导体棒平行磁感体棒平行磁感线运运动导体棒切割磁感体棒切割磁感线运运动无无无无有有自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练结论:线圈圈中中的的磁磁场变化化时,有有感感应电流流;线圈圈中中的的磁磁场不不变时,无感,无感应电流流实验操作操作实验现象象(有无有无电流流)N极插入极插入线圈圈N极停在极停在线圈中圈中N极从极从线圈中抽出圈中抽出S极插入极插入线圈圈S极停在极停在线圈
4、中圈中S极从极从线圈中抽出圈中抽出有有无无有有有有无无有有自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练结论:线圈圈A产生生的的磁磁场变化化时,线圈圈B中中磁磁场变化化,有有感感应电流流产生生;线圈圈A产生生的的磁磁场不不变时,线圈圈B中中磁磁场不不变,无感无感应电流流实验操作操作实验现象象(线圈圈B中有无中有无电流流)开关开关闭合合开关断开开关断开开关开关闭合合时,滑,滑动变阻阻器不器不动开关开关闭合合时,迅速移,迅速移动滑滑动变阻器的滑片阻器的滑
5、片有有有有无无有有自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练2归纳结论归纳结论只只要要穿穿过闭合合电路路的的磁磁通通量量发生生变化化时,闭合合电路路中中就就有感有感应电流流产生生. 自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练一、对磁通量及其变化情况的分析一、对磁通量及其变化情况的分析1对磁通量的理解对磁通量的理解(1)BS的的含含义义:BS只只适适用用于于磁磁感感应应强强度度B与与面面积积S垂垂直直的的情情况况当当S与与垂垂直直于于B的的平平面面间间的的夹夹角角为为时时,则则有有BSco
6、s .可可理理解解为为B(Scos ),即即等等于于B与与S在在垂垂直直于于B方方向向上上分分量量的的乘乘积积也也可可理理解解为为(Bcos )S,即即等等于于B在在垂垂直直于于S方向上的分量与方向上的分量与S的乘积如图的乘积如图11、24(1)所示所示自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练(2)面面积S的的含含义:S不不一一定定是是某某个个线圈圈的的真真正正面面积,而而是是线圈圈在在磁磁场范范围内内的的有有效效面面积如如图11、24(2)所所示示,S应为线圈面圈面积的一半的一半(3)多多匝匝线圈圈的的磁磁通通量量:多多匝匝线圈圈内内磁
7、磁通通量量的的大大小小与与线圈圈匝匝数数无无关关,因因为不不论线圈圈匝匝数数多多少少,穿穿过线圈圈的的磁磁感感线条条数数相相同,而磁感同,而磁感线条数可表示磁通量的大小条数可表示磁通量的大小自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练2磁通量发生变化的几种情况磁通量发生变化的几种情况一般有以下几种:一般有以下几种:磁磁感感应强强度度B不不变,闭合合电路路包包围的的面面积S发生生变化化,例如例如闭合合电路的一部分路的一部分导体切割磁感体切割磁感线时;闭合合电路路包包围的的面面积S不不变,磁磁感感应强强度度B发生生变化化,例例如如线圈圈与与磁磁体
8、体之之间发生生相相对运运动时或或者者磁磁场是是由由通通电螺螺线管管产生而螺生而螺线管中的管中的电流是流是变化的;化的;磁磁感感应强强度度B和和闭合合电路路包包围的的面面积S同同时发生生变化化,此此时可由可由t0计算并判断磁通量是否算并判断磁通量是否变化;化;闭合合电路路包包围的的面面积S不不变,磁磁感感应强强度度B也也不不变,但但二者之二者之间的的夹角角发生生变化,例如化,例如线圈在磁圈在磁场中中转动时自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练2
9、几种常见电磁感应现象中的磁通量变化的原因几种常见电磁感应现象中的磁通量变化的原因(1)条条形形磁磁铁在在线圈圈中中运运动,如如图11、25所所示示,B变化引起化引起变化,化,产生感生感应电流流(2)闭合合电路路部部分分导体体做做切切割割磁磁感感线运运动,如如图11、26所示,所示,S变化引起化引起变化,化,产生感生感应电流流(3)矩矩形形线圈圈在在磁磁场中中绕垂垂直直磁磁场的的轴转动,如如图11、27所示,所示,变化,引起化,引起变化,化,产生感生感应电流流自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【典例典例1】有一个垂直有一个垂直纸面向里
10、的匀面向里的匀强强磁磁场,如,如图11、28所示,磁感所示,磁感应强强度度B0.8 T,磁,磁场有明有明显的的圆形形边界,界,圆心心为O,半径,半径为1 cm.现在在纸面内先后放上面内先后放上圆线圈,圈,圆心均在心均在O处,A线圈半径圈半径为1 cm,10匝;匝;B线圈半径圈半径为2 cm,1匝;匝;C线圈半径圈半径为0.5 cm,1匝匝问:(1)在在磁磁感感应强强度度B减减为0.4 T的的过程程中中,线圈圈A和和B中中磁磁通通量改量改变多少?多少?自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练(2)当当磁磁场转过30角角的的过程程中中,线圈圈
11、C中中磁磁通通量量改改变多多少少?自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案(1)1.256104 Wb1.256104 Wb(2)8.4106 Wb借借题题发发挥挥磁磁通通量量是是指指穿穿过过某某一一面面积积的的磁磁感感线线的的条条数数,与与线线圈圈匝匝数数无无关关若若线线圈圈所所围围面面积积大大于于磁磁场场面面积积,则则以以磁磁场场区区域域面面积积为为准准本本题题中中B线线圈圈与与A线线圈圈中中的的磁磁通通量量始始终终一一样样,故故它它们的改变量也一样们的改变量也一样自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活
12、页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【变变式式1】面面积为S的的矩矩形形线框框abcd处在在磁磁感感应强强度度为B的的均均强强磁磁场中中,磁磁场方方向向与与线框框面面成成角角,如如图11、29所所示示,当当线框框以以ab为轴顺时针转90时,穿穿过abcd面面的的磁磁通通量量的的变化化量量_.解解析析开开始始时时与与线线框框面面积积成成角角,磁磁通通量量为为1BSsin ;线线框框面面按按题题意意方方向向转转动动时时,磁磁通通量量减减少少,当当转转90时时,磁磁通通量量变变为为“负负”值值,则则2BScos .可可见见,磁磁通通量量的的变变化化量量为为|21|BScos BSsin |BS(cos
13、 sin )答案答案BS(cos sin )自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练解解析析将将S闭闭合合的的瞬瞬间间,与与线线圈圈A组组成成的的闭闭合合电电路路中中有有电电流流通通过过,线线圈圈A产产生生的的磁磁场场要要穿穿过过线线圈圈B.线线圈圈A是是环环形形电电流流,其其磁磁场场不不仅仅穿穿过过线线圈圈所所包包围围的的面面积积,方方向向向向外外,也也穿穿过过线线圈圈外外的的广广大大面面积积,方方向向向向里里线线圈圈A包包围围的的面面积积内
14、内磁磁通通密密度度大大,外外围围面面积积上上的的磁磁通通密密度度小小,对对线线圈圈B与与A重重合合的的一一半半面面积积内内,向向外外的的磁磁通通量量大大于于另另一一半半面面积积内内向向里里的的磁磁通通量量,因因此此线线圈圈B所所包包围围的的总总磁磁通通量量不不为为零零,而而是是方方向向向向外外;也也就就是是说说在在开开关关S闭闭合合的的瞬瞬间间,穿穿过线圈过线圈B的磁通量增加,所以有感应电流产生的磁通量增加,所以有感应电流产生答案答案见解析解析自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练借题发挥借题发挥判断有无感应电流的方法判断有无感应电流的
15、方法分分析析是是否否产产生生感感应应电电流流,关关键键就就是是要要分分析析穿穿过过闭闭合合电电路路的的磁磁通通量量是是否否变变化化,而而分分析析磁磁通通量量是是否否有有变变化化,关关键键要要知知道道磁磁感线是如何分布的所以在做这类题时应注意:感线是如何分布的所以在做这类题时应注意:(1)熟熟记记条条形形磁磁铁铁和和蹄蹄形形磁磁铁铁内内、外外磁磁感感线线分分布布的的立立体体形形状是解决问题的基础状是解决问题的基础(2)学学会会找找特特殊殊位位置置分分析析其其变变化化利利用用磁磁感感线线判判断断磁磁通通量量的的变变化化:线线圈圈所所包包围围的的磁磁感感线线穿穿过过线线圈圈平平面面的的方方向向相相同
16、同时时,条条数数增增加加,磁磁通通量量增增加加;若若穿穿过过线线圈圈平平面面的的磁磁感感线线方方向向相相反反,某某一一个个方方向向是是多多数数磁磁感感线线条条数数增增加加,则则磁磁通通量量增增加加;某某一一个个方方向向是是少少数数的的磁磁感感线线条条数数增增加加,则则磁磁通通量量减减少少,总总之之,要要用用穿穿过过线线圈圈的的磁磁感感线线的的净净条条数数的的增增、减减判判断断磁磁通通量量的的变变化化,要要用用某某一一方方向是多数的磁感线的方向作为线圈所包围的磁场的方向向是多数的磁感线的方向作为线圈所包围的磁场的方向自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点
17、演练课堂对点演练【变变式式2】如如图11、211所所示示的的匀匀强强磁磁场中中有有一一个个矩矩形形闭合合导线框框,在在下下列列四四种种情情况况下下,线框框中中会会产生生感感应电流流的的是是()A线框框平平面面始始终与与磁磁感感线平平行行,线框框在在磁磁场中中左左右右运运动B线框框平平面面始始终与与磁磁感感线平平行行,线框框在在磁磁场中中上上下下运运动C线框框绕位位于于线框框平平面面内内且且与与磁磁感感线垂垂直直的的轴线AB转动D线框框绕位位于于线框框平平面面内内且且与与磁磁感感线平平行行的的轴线CD转动自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点
18、演练解解析析四四种种情情况况中中初初始始位位置置线线框框均均与与磁磁感感线线平平行行,磁磁通通量量为为零零,按按A、B、D三三种种情情况况线线圈圈移移动动后后,线线框框仍仍与与磁磁感感线线平平行行磁磁通通量量保保持持为为零零不不变变,线线框框中中不不产产生生感感应应电电流流C中中线线圈圈转转动动后后,穿穿过过线线框框的的磁磁通通量量不不断断发发生生变变化化,所所以以产产生生感感应应电电流流,C项正确项正确答案答案C自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练开拓视野开拓视野利用地磁场发电利用地磁场发电1994年年,美美国国科科学学家家在在“亚
19、特特兰蒂蒂斯斯”号号航航天天飞机机上上进行行过一一项利利用用金金属属缆绳发电的的实验航航天天飞机机在在地地球球赤赤道道上上空空离离地地面面约3 000 km处自自东向向西西以以6.51103 m/s的的速速度度飞行行时,从从飞机机上上对准准地地心心发射射一一根根长20 km的的金金属属缆绳,结果果悬绳上上产生生了了大大约3 A的感的感应电流流自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【典典例例3】如如图11、212所所示示,把把一一条条大大约10 m长电线的的两两端端连在在一一个个灵灵敏敏电流流表表的的两两个个接接线柱柱上上,形形成成闭合合
20、电路路两个同学迅速两个同学迅速摇动这条条电线,可以,可以发电吗?简述你的理由述你的理由你你认为两两个个同同学学沿沿哪哪个个方方向向站站立立时,发电的的可可能能性性比比较大?大?试一一试自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练解解析析我我们们知知道道,闭闭合合电电路路的的部部分分导导体体切切割割磁磁感感线线时时,闭闭合合电电路路中中有有感感应应电电流流产产生生,摇摇绳绳发发电电的的实实质质是是,闭闭合合电电路路的的部部分分导导体体切切割割地地磁磁场场的的磁磁感感线线,故故绳绳运运动动方方向向与与地地磁磁场场平平行行时时无无感感应应电电流流,
21、而而运运动动方方向向与与地地磁磁场场垂垂直直时时,产产生生的的感感应应电电流流最最大大,地地磁磁场场是是南南北北方方向向的的,故故摇摇绳绳的的两两位位同同学学沿沿东东西西方方向向站站立立时,发电的可能性最大时,发电的可能性最大答案答案见解析解析自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练解解析析当当a中中有有电电流流通通过过时时,穿穿过过a、b、c三三个个闭闭合合线线圈圈的的向向里里的的磁磁感感线线条条数数一一样样多多,向向外外的的磁磁感感线线的的
22、条条数数c最最多多,其其次次是是b,a中中没没有有向向外外的的磁磁感感线线,因因此此,根根据据总总磁磁通通量量的的计计算算,应应该是:该是:abc.答案答案B自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案0.1 Wb1.0 Wb自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名
23、师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练解解析析如如果果导导线线cd中中无无电电流流产产生生,则则说说明明通通过过上上面面的的闭闭合合线线圈圈的的磁磁通通量量没没有有发发生生变变化化,也也就就说说明明通通过过导导线线ab段段的的电电流流没没有有发发生生变变化化显显然然,开开关关S闭闭合合或或断断开开的的瞬瞬间间,开开关关S闭闭合合、滑滑动动触触头头向向左左滑滑的的过过程程或或开开关关S闭闭合合、滑滑动动触触头头向向右右滑滑的的过过程程,都都是是使使通通过过导导线线ab段段的的电电流流发发生生变变化化的的过过程程,都都能能在在cd导导线线中中产生感应电流故正确答案为
24、产生感应电流故正确答案为D.答案答案D自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练解解析析通通电电直直导导线线磁磁场场的的磁磁感感线线,是是在在垂垂直直导导线线的的平平面面内内,以以导导线线为为中中心心的的一一系系列列同同心心圆圆,离离导导线线等等距距的的各各点点,磁磁感感应应强强度度的的大大小小相相等等,离离导导线线越越远远,磁磁感感应应强强度度越越弱弱,所所以以A、F两两种种运运动动中中,穿穿过过线线框框的的磁磁通通量量不不变变,无无感感应应电电流流产产生生,B、C、D、E四四种种运运动动,穿穿过过线线框框的的磁磁通通量量都都会会发发生生变变化化,线线框框中中有有感应电流感应电流答案答案AF无;无;BCDE有有自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练单击此处进入单击此处进入 活页规范训练活页规范训练