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

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1、1電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 2感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,第一章 電磁感應(yīng),學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.理解什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象及產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件. 2.會(huì)使用線圈以及常見(jiàn)磁鐵完成簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn). 3.了解磁通量的定義及變化.,內(nèi)容索引,,自主預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ),重點(diǎn)探究 啟迪思維 探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測(cè) 檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過(guò)關(guān),自主預(yù)習(xí),一、奧斯特實(shí)驗(yàn)的啟迪 1820年，奧斯特從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電流的 . 二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 1831年，英國(guó)物理學(xué)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(yīng)電流產(chǎn)生的條件 穿過(guò) 電路的磁通量發(fā)生 時(shí)，這個(gè)閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.

2、,磁效應(yīng),法拉第,電磁感應(yīng),感應(yīng)電流,閉合,變化,答案,即學(xué)即用 1.判斷下列說(shuō)法的正誤. (1)若把導(dǎo)線東西放置，當(dāng)接通電源時(shí)，導(dǎo)線下面的小磁針一定會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).() (2)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象.() (3)小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象.() (4)通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象是電流的磁效應(yīng).(),,,,,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(guò)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(dòng)，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(diǎn)探究,導(dǎo)學(xué)探究如

3、圖2所示，閉合導(dǎo)線框架的面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B. (1)分別求出BS(圖示位置)和BS(線框繞OO 轉(zhuǎn)90)時(shí)，穿過(guò)閉合導(dǎo)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(guò)60時(shí)，穿過(guò)框架平面的磁通量為多少？這個(gè)過(guò)程中磁通量變化了多少？,知識(shí)深化 1.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁通量的計(jì)算 (1)B與S垂直時(shí)，BS. (2)B與S不垂直時(shí)，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(chǎng)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(yīng)強(qiáng)度B不變

4、，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(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化.如圖(b)所示. (3)磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)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(guò)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(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)90角的過(guò)程中，線圈

5、C中的磁通量變化了多少？轉(zhuǎn)過(guò)180角呢？,答案,解析,當(dāng)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)90時(shí)，20，,當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)180時(shí)，磁感線從另一側(cè)穿過(guò)線圈，若取1為正，則3為負(fù)，,1.磁通量與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān). 2.磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)，其正、負(fù)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(yīng)現(xiàn)象的重要物理量，如圖6所示，通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)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(shè)先后兩次通過(guò)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(wú)法確定,圖6,,答案,解析,解析設(shè)閉合線框在位置1時(shí)穿過(guò)閉合線框的磁通量為1，平移到位置2時(shí)穿

6、過(guò)閉合線框的磁通量為2，導(dǎo)線MN中的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在位置1處的磁感應(yīng)強(qiáng)度比在位置2處要強(qiáng)，故12. 將閉合線框從位置1平移到位置2，穿過(guò)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(guò)閉合線框的磁感線反向，所以2|(2)1|12(以原來(lái)磁感線穿過(guò)的方向?yàn)檎较?，則后來(lái)從另一面穿過(guò)的方向?yàn)樨?fù)方向)，故正確選項(xiàng)為C.,導(dǎo)學(xué)探究(1)如圖7所示，導(dǎo)體AB做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，線路中_____電流產(chǎn)生，而導(dǎo)體AB順著磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，線路中_____電流產(chǎn)生.(填“有”或“無(wú)”),答案,二、感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,圖7,有,無(wú),(2)如圖8所示，當(dāng)條形磁鐵插入或拔出線圈

7、時(shí)，線圈中____電流產(chǎn)生，但條形磁鐵在線圈中靜止不動(dòng)時(shí)，線圈中______電流產(chǎn)生.(填“有”或“無(wú)”),圖8,答案,有,無(wú),(3)如圖9所示，將小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合或斷開(kāi)時(shí)，電流表中____電流通過(guò)；若開(kāi)關(guān)S一直閉合，當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí)，電流表中____電流通過(guò)；而開(kāi)關(guān)一直閉合，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭不動(dòng)時(shí)，電流表中____電流通過(guò).(填“有”或“無(wú)”),圖9,答案,有,有,無(wú),總結(jié)：上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，什么情況下產(chǎn)生了感應(yīng)電流？產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)共同特點(diǎn)是什么？,答案實(shí)驗(yàn)一中：導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)，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(yīng)電流. 實(shí)驗(yàn)二

8、中：磁鐵插入或拔出線圈時(shí)，引起線圈中的磁場(chǎng)變化，從而引起了磁通量的變化，產(chǎn)生了感應(yīng)電流. 實(shí)驗(yàn)三中：開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)、滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭移動(dòng)時(shí)，A線圈中電流變化，從而引起穿過(guò)B的磁通量變化，產(chǎn)生了感應(yīng)電流.三個(gè)實(shí)驗(yàn)共同特點(diǎn)是：產(chǎn)生了感應(yīng)電流時(shí)閉合回路的磁通量發(fā)生了變化.,答案,知識(shí)深化 1.感應(yīng)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(gè)條件，就必然產(chǎn)生感應(yīng)電流；反之，只要產(chǎn)生了感應(yīng)電流，那么電路一定是閉合的，穿過(guò)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(yīng)電流的產(chǎn)生與無(wú)關(guān)，只取決于的變化，即與有關(guān).與的大小沒(méi)有必然的聯(lián)系.,例3下圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是,

9、答案,解析,解析A選項(xiàng)中，電路沒(méi)有閉合，無(wú)感應(yīng)電流； B選項(xiàng)中，面積增大，通過(guò)閉合電路的磁通量增大，有感應(yīng)電流； C選項(xiàng)中，穿過(guò)線圈的磁感線相互抵消，恒為零，無(wú)感應(yīng)電流； D選項(xiàng)中，磁通量不發(fā)生變化，無(wú)感應(yīng)電流.,,1.電路閉合和磁通量發(fā)生變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個(gè)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(méi)有變化也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)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(yīng)電流.,針對(duì)訓(xùn)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(yīng)電流的是 A.開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間 B.開(kāi)關(guān)S閉合后，電路中電流穩(wěn)定時(shí) C.

10、開(kāi)關(guān)S閉合后，滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)的瞬間 D.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間,答案,圖10,,,,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.(電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與認(rèn)識(shí))在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中，能觀察到感應(yīng)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(shí)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(gè)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(shí)滿足電路閉合和穿

11、過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化這兩個(gè)條件，電路中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，本題中的A、B選項(xiàng)都不會(huì)使得電路中的磁通量發(fā)生變化，并不滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，故都不正確. C選項(xiàng)中磁鐵插入線圈時(shí)，雖有短暫電流產(chǎn)生，但未能及時(shí)觀察，C項(xiàng)錯(cuò)誤. 在給線圈通電、斷電瞬間，會(huì)引起穿過(guò)另一線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此D項(xiàng)正確.,1,2,3,4,2.(對(duì)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(chǎng)方向與水平方向成角，已知sin ，回路面積為S，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則通過(guò)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(guò)線框的磁通量BSsin ， 代入數(shù)據(jù)解得 BS，所以

12、B選項(xiàng)正確.,解析,3.(對(duì)磁通量的理解)如圖12所示，a、b是兩個(gè)同平面、同心放置的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過(guò)圓環(huán)且與兩環(huán)平面垂直，則穿過(guò)兩圓環(huán)的磁通量a、b的大小關(guān)系為 A.abB.a