《（通用版）2018-2019版高中物理 第1章 電磁感應與現(xiàn)代生活 1.1 電磁感應——劃時代的發(fā)現(xiàn)課件 滬科版選修3-2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（通用版）2018-2019版高中物理 第1章 電磁感應與現(xiàn)代生活 1.1 電磁感應——劃時代的發(fā)現(xiàn)課件 滬科版選修3-2.ppt（33頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1 1電磁感應 劃時代的發(fā)現(xiàn) 第1章電磁感應與現(xiàn)代生活 目標定位 1 知道奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應 法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象 2 知道磁通量和磁通量變化量的含義 3 知道感應電流的產(chǎn)生條件 內容索引 知識探究新知探究點點落實 達標檢測當堂檢測鞏固反饋 知識探究 傳統(tǒng)的英格蘭科學研究方法中有一種叫做對稱思維的方法 在奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應之后 學術界提出了什么新課題 一 劃時代的發(fā)現(xiàn) 答案根據(jù)對稱思維的方法 學術界開始了對 把磁轉變?yōu)殡?的研究 答案 要點總結 1 新課題的提出 發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應 即 能轉化為 根據(jù)對稱思維的方法 在1822年提出了自己的新課題 把 轉變?yōu)?2 深入探究得真諦 法拉第把這種的現(xiàn)象叫做電磁感應現(xiàn)象 產(chǎn)生的電流叫做感應電流 他把引起電流的原因概括為 在磁場中運動的導體等 奧斯特 電 磁 法拉第 磁 電 由磁得到電 變化的電流 變化的磁場 運動的磁鐵 如圖1所示 框架的面積為S 勻強磁場的磁感應強度為B 試求 答案 二 磁通量及其變化 圖1 1 框架平面與磁感應強度B垂直時 穿過框架平面的磁通量為多少 答案BS 2 若框架繞OO 轉過60 則穿過框架平面的磁通量為多少 答案 3 若從圖示位置轉過90 則穿過框架平面的磁通量的變化量為多少 答案 BS 4 若從圖示位置轉過180 則穿過框架平面的磁通量的變化量為多少 答案 2BS 要點總結 1 磁通量 1 定義 閉合導體回路的與垂直穿過它的的乘積叫磁通量 符號為 在數(shù)值上等于穿過投影面的磁感線的 2 公式 其中S為回路平面在垂直磁場方向上的面積 也稱為有效面積 所以當回路平面與磁場方向之間的夾角為 時 磁通量 如圖2所示 圖2 面積 磁感應強度 條數(shù) BS 投影 BSsin 3 單位 韋伯 簡稱韋 符號是Wb 4 注意 磁通量是標量 但有正 負之分 一般來說 如果磁感線從線圈的正面穿入 線圈的磁通量就為 磁感線從線圈的反面穿入 線圈的磁通量就為 磁通量與線圈的匝數(shù) 填 有關 或 無關 無關 2 磁通量的變化量 1 當B不變 有效面積S變化時 2 當B變化 S不變時 3 B和S同時變化 則 但此時 B S 特別提醒 計算穿過某平面的磁通量變化量時 要注意前 后磁通量的正 負值 如原磁通量 1 BS 當平面轉過180 后 磁通量 2 BS 磁通量的變化量 2BS B S B S 2 1 例1如圖3所示 有一垂直紙面向里的勻強磁場 B 0 8T 磁場有明顯的圓形邊界 圓心為O 半徑為1cm 現(xiàn)于紙面內先后放上圓線圈A B C 圓心均處于O處 線圈A的半徑為1cm 10匝 線圈B的半徑為2cm 1匝 線圈C的半徑為0 5cm 1匝 問 1 在B減為0 4T的過程中 線圈A和線圈B中的磁通量變化多少 答案 解析 圖3 答案A B線圈的磁通量均減少了1 256 10 4Wb 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 B B r2 1 256 10 4Wb即A B線圈中的磁通量都減少1 256 10 4Wb 2 在磁場轉過90 角的過程中 線圈C中的磁通量變化了多少 轉過180 角呢 答案 解析 答案減少了6 28 10 5Wb減少了1 256 10 4Wb 解析對線圈C 1 B r 2 6 28 10 5Wb當轉過90 時 2 0 故 1 2 1 0 6 28 10 5Wb 6 28 10 5Wb當轉過180 時 磁感線從另一側穿過線圈 若取 1為正 則 3為負 有 3 B r 2 故 2 3 1 2B r 2 1 256 10 4Wb 例2磁通量是研究電磁感應現(xiàn)象的重要物理量 如圖4所示 通有恒定電流的導線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邊翻轉到位置2 設先后兩次通過線框的磁通量變化量分別為 1和 2 則 圖4 A 1 2B 1 2C 1 2D 無法確定 答案 解析 解析設閉合線框在位置1時的磁通量為 1 在位置2時的磁通量為 2 直線電流產(chǎn)生的磁場在位置1處的磁感應強度比在位置2處要強 故 1 2 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 2 1 1 2 將閉合線框從位置1繞cd邊翻轉到位置2 磁感線分別從閉合線框的正反兩面穿過 所以 2 2 1 1 2 以原來磁感線穿過的方向為正方向 則后來從另一面穿過的方向為負方向 故正確選項為C 1 實驗1 如圖5所示 條形磁鐵插入或拔出線圈時 線圈中電流產(chǎn)生 但條形磁鐵在線圈中靜止不動時 線圈中電流產(chǎn)生 填 有 或 無 三 感應電流的產(chǎn)生條件 圖5 有 無 2 實驗2 如圖6所示 導體AB做切割磁感線運動時 線路中電流產(chǎn)生 而導體AB順著磁感線運動時 線路中電流產(chǎn)生 填 有 或 無 圖6 有 無 3 實驗3 如圖7所示 將小螺線管A插入大螺線管B中不動 當開關S接通或斷開時 電流表中電流通過 若開關S一直閉合 當改變滑動變阻器的阻值時 電流表中電流通過 而開關一直閉合 滑動變阻器滑動觸頭不動時 電流表中電流產(chǎn)生 填 有 或 無 圖7 有 有 無 4 上述三個實驗產(chǎn)生感應電流的情況不同 但其中肯定有某種共同的原因 完成下表并總結產(chǎn)生感應電流的條件 變化 不變 變化 變化 不變 閉合 磁通量 總結 實驗1是磁體即磁場運動改變磁通量 實驗2是通過導體相對磁場運動改變磁通量 實驗3通過改變電流從而改變磁場強弱 進而改變磁通量 所以可以將產(chǎn)生感應電流的條件描述為 只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化 閉合電路中就會產(chǎn)生感應電流 要點總結 1 產(chǎn)生感應電流的條件 穿過電路的發(fā)生變化 2 例如 閉合電路的一部分導體在磁場內做切割磁感線運動 在利用 切割 來討論和判斷有無感應電流時 應該注意 1 導體是否將磁感線 割斷 如果沒有 割斷 就不能說切割 如圖8所示 甲 乙兩圖中 導線是真 切割 而圖丙中 導體沒有切割磁感線 圖8 閉合 磁通量 2 是否僅是閉合電路的一部分導體在磁場內做切割磁感線運動 如圖丁 如果由切割不容易判斷 則要回歸到磁通量是否變化上去 例3下圖中能產(chǎn)生感應電流的是 答案 解析 解析A選項中 電路沒有閉合 無感應電流 B選項中 面積增大 通過閉合電路的磁通量增大 有感應電流 C選項中 穿過線圈的磁感線相互抵消 恒為零 無感應電流 D選項中 磁通量不發(fā)生變化 無感應電流 1 電路閉合和磁通量發(fā)生變化是產(chǎn)生感應電流的兩個條件 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)生感應電流 例4金屬矩形線圈abcd在勻強磁場中做如圖所示的運動 線圈中有感應電流的是 答案 解析 解析在選項B C中 線圈中的磁通量始終為零 不產(chǎn)生感應電流 選項D中磁通量始終最大 保持不變 也沒有感應電流 選項A中 在線圈轉動過程中 磁通量做周期性變化 產(chǎn)生感應電流 故A正確 達標檢測 1 電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與認識 在法拉第時代 下列驗證 由磁產(chǎn)生電 設想的實驗中 能觀察到感應電流的是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 一段時間后觀察電流表的變化C 將一房間內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 解析 1 2 3 4 解析同時滿足電路閉合和穿過電路的磁通量發(fā)生變化這兩個條件 電路中才會產(chǎn)生感應電流 本題中的A B選項都不會使得電路中的磁通量發(fā)生變化 并不滿足產(chǎn)生感應電流的條件 故都不正確 C選項中磁鐵插入線圈時 雖有短暫電流產(chǎn)生 但未能及時觀察 C項錯誤 在給線圈通電 斷電瞬間 會引起穿過另一線圈的閉合電路磁通量發(fā)生變化 產(chǎn)生感應電流 因此D項正確 1 2 3 4 2 對磁通量的理解 如圖9所示 a b是兩個同平面 同心放置的金屬圓環(huán) 條形磁鐵穿過圓環(huán)且與兩環(huán)平面垂直 則穿過兩圓環(huán)的磁通量 a b的大小關系為A a bB a bC a bD 不能比較 答案 圖9 解析 1 2 3 4 解析條形磁鐵磁場的磁感線的分布特點是 磁鐵內 外磁感線的條數(shù)相同 磁鐵內 外磁感線的方向相反 磁鐵外部磁感線的分布是兩端密 中間疏 兩個同心放置的同平面的金屬圓環(huán)與磁鐵垂直且磁鐵在中央時 通過圓環(huán)的磁感線的俯視圖如圖所示 穿過圓環(huán)的磁通量 進 出 由于兩圓環(huán)面積Sa b 故A正確 1 2 3 4 3 感應電流的產(chǎn)生條件 多選 如圖10所示 豎直放置的長直導線通有恒定電流 有一矩形線框與導線在同一平面內 在下列情況中線框產(chǎn)生感應電流的是A 導線中的電流變大B 線框向右平動C 線框向下平動D 線框以AB邊為軸轉動 答案 1 2 3 4 圖10 4 感應電流的產(chǎn)生條件 如圖11所示 繞在鐵心上的線圈與電源 滑動變阻器和開關組成閉合回路 在鐵心的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A 下列各種情況中銅環(huán)A中沒有感應電流的是A 線圈中通以恒定的電流B 通電時 使滑動變阻器的滑片P勻速移動C 通電時 使滑動變阻器的滑片P加速移動D 將開關突然斷開的瞬間 答案 解析 圖11 解析只要通電時滑動變阻器的滑片P移動 電路中電流就會發(fā)生變化 變化的電流產(chǎn)生變化的磁場 銅環(huán)A中磁通量發(fā)生變化 有感應電流 同樣 將開關斷開瞬間 電路中電流從有到無 仍會在銅環(huán)A中產(chǎn)生感應電流 1 2 3 4