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物理 第一章 電磁感應(yīng) 1 電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 2 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 教科版選修32

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《物理 第一章 電磁感應(yīng) 1 電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 2 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 教科版選修32》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《物理 第一章 電磁感應(yīng) 1 電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 2 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 教科版選修32(28頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一章電磁感應(yīng)1.知道奧斯特實(shí)驗(yàn)、電磁感應(yīng)現(xiàn)象,了解電生磁和磁生電的發(fā)現(xiàn)過程.2.通過實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究,理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件.3.能說出磁通量變化的含義,會利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件解決實(shí)際問題.目標(biāo)定位二、磁通量及其變化三、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件欄目索引一、電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)對點(diǎn)檢測 自查自糾一、電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)n知識梳理1.奧斯特實(shí)驗(yàn)的啟迪1820年,丹麥物理學(xué)家 發(fā)現(xiàn)了電流的 效應(yīng).不少物理學(xué)家根據(jù) 的思考提出,既然電能產(chǎn)生磁,是否磁能產(chǎn)生電呢?2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1831年,英國物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,即“由磁生電”的條件,產(chǎn)生的電流叫 .法拉第將“磁生電”的現(xiàn)象分為五類:(1)變化中的電

2、流;(2);(3)運(yùn)動中的恒定電流;(4)運(yùn)動中的磁鐵;(5).答案法拉第奧斯特對稱性感應(yīng)電流變化中的磁場運(yùn)動中的導(dǎo)線磁【深度思考】電流的磁效應(yīng)與電磁感應(yīng)有什么區(qū)別?答案答案電流的磁效應(yīng)是指電流周圍產(chǎn)生磁場,即“電生磁”.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是利用磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流,即“磁生電”.“電生磁”和“磁生電”是兩種因果關(guān)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(guān)系是關(guān)鍵.答案n典例精析例例1下列屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()A.通電導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場B.磁場對感應(yīng)電流發(fā)生作用,阻礙導(dǎo)體運(yùn)動C.由于導(dǎo)體自身電流發(fā)生變化,在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流D.電荷在磁場中定向移動形成電流解析解析根據(jù)引起電流原因的五類情況可知

3、,導(dǎo)體自身電流發(fā)生變化,在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流為電磁感應(yīng)現(xiàn)象.故選項(xiàng)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(jì)算(1)B與S垂直時(shí): ,S為線圈的有效面積.如圖1(a)所示.(2)B與S不垂直時(shí):BSBS,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(nèi)有不同方向的磁場時(shí),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(fù)4.用磁感線的條數(shù)表示磁通量.當(dāng)回路中有不同方向的磁感線穿過時(shí),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條數(shù)差.2.磁通量是 量,

4、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.3.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, 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(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.答案圖2標(biāo)有效面積S磁感應(yīng)強(qiáng)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典例精析例例2磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量,如圖3所示,通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合

5、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(zhuǎn)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?yàn)檎较?,則后來從另一面穿過的方向?yàn)樨?fù)方向).故正確選項(xiàng)為C.答案答案C總結(jié)提升總結(jié)提升磁通量雖然是標(biāo)量,但有正、負(fù).該題中線框由位置1平移到位置2和繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2時(shí),在位置2的磁通量大小都相等,但磁感線穿入的方向相反.解析答案圖4例例

6、3邊長L10 cm的正方形線框有10匝,固定在勻強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律為B23t (T),求:(1)2 s末穿過線框的磁通量.解析解析2 s末穿過線框的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2(232) T8 T,答案答案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(nèi)穿過線框的磁通量的變化量.返回解析解析第3 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化B3 T,所以BSsin 3(0.1)2sin 30 Wb1.5102 Wb.圖4答案答案1.5102 Wb解題技巧解析答案返回解題技巧(1)求解磁

7、通量的變化量時(shí)要取有效面積;(2)磁通量的變化與線圈的匝數(shù)無關(guān);(3)磁感線從不同側(cè)面穿過線圈時(shí)磁通量的正、負(fù)不同.三、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件n知識梳理1.導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動如圖5所示,將可移動導(dǎo)體棒AB放置在磁場中,并和電流表組成閉合回路.實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象如下:答案圖5實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(有無電流)導(dǎo)體棒靜止_導(dǎo)體棒平行磁感線上、下運(yùn)動_導(dǎo)體棒垂直磁感線左、右運(yùn)動_無無有觀察操作電流計(jì)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(guān)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(guān)斷開瞬間 擺動 擺動 擺動滑片快速推動 擺動 擺動 擺動滑片緩慢推動 擺動 擺動

8、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(shí)驗(yàn)操作及電流計(jì)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(jié)論:產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1)電路;(2) .如果電路不閉合,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,但仍會產(chǎn)生感應(yīng)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(shí)間變化的圖像如圖乙所示,則tt0時(shí)刻線圈B中有感應(yīng)電流嗎?答案圖7答案答案有.雖然此時(shí)穿過B的磁通量為0,但磁通量在變化,感應(yīng)電流的產(chǎn)生取決于的變化,與的大小無關(guān).n典例精析例例4圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()解析解析根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:

9、A選項(xiàng)中,電路沒有閉合,無感應(yīng)電流;B選項(xiàng)中,面積增大,閉合電路的磁通量增大,有感應(yīng)電流;C選項(xiàng)中,穿過線圈的磁感線相互抵消,恒為零,無感應(yīng)電流;D選項(xiàng)中,磁通量不發(fā)生變化,無感應(yīng)電流.B解析答案總結(jié)提升返回總結(jié)提升(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,磁通量很大若沒有變化也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,某時(shí)刻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.返回 對點(diǎn)檢測 自查自糾解析答案1(磁通量的理解)六根絕緣的導(dǎo)線,在同一平面內(nèi)組成四個相等的正方形,導(dǎo)線中通以大小相等的電流,方向如圖8所示,在這個四個正方形區(qū)域中,指

10、向紙面內(nèi)且磁通量最大的區(qū)域是()A BC D圖8解析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(jìn)行比較設(shè)每支電流的磁感線穿過相鄰區(qū)域的有兩條,穿過較遠(yuǎn)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.A2.(電磁感應(yīng)現(xiàn)象)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,然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

11、 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解析產(chǎn)生感應(yīng)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(xiàng)A、B電路閉合,但磁通量不變,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故選項(xiàng)A、B不能觀察到電流表的變化;選項(xiàng)C滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,也能產(chǎn)生感應(yīng)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(xiàng)C也不能觀察到電流表的變化;選項(xiàng)D滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,能產(chǎn)生感應(yīng)電流,可以觀察到電流表的變化,所以選D.答案答案D3.(產(chǎn)生感應(yīng)電流的判斷)(多選)如圖9所示,豎直放置的長直導(dǎo)線通有恒定電流,有一矩形線框與導(dǎo)線在同一平面內(nèi),在下列情況中線框產(chǎn)生感應(yīng)電流的是() A.導(dǎo)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(zhuǎn)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(dǎo)線框abcd處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與線框平面成45角(如圖10所示).當(dāng)導(dǎo)線框以ab邊為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過90的過程中,穿過導(dǎo)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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