人教版高中物理選修3-2課件第四章劃時代的發(fā)現(xiàn)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件

1、-1-第四章 電磁感應(yīng)-2-1劃時代的發(fā)現(xiàn)2探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象;了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程,了解相關(guān)物理學史。2.感應(yīng)電流知道什么是感應(yīng)電流;經(jīng)歷感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的探究過程;理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件;能夠運用感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件判斷感應(yīng)電流能否產(chǎn)生。3.磁通量進一步認識磁通量的概念,能結(jié)合實例對磁通量是否變化進行定性和定量的判斷。zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航12341.奧斯特夢圓

2、“電生磁”18世紀末,一些獨具慧眼的哲學家如康德等,提出了各種自然現(xiàn)象之間相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的思想。1820年,丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)載流導體能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這種作用稱為電流的磁效應(yīng)。zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航12342.法拉第心系“磁生電”1831年,英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,即“磁生電”現(xiàn)象。產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。電流的磁效應(yīng)與電磁感應(yīng)有什么區(qū)別?提示:電流的磁效應(yīng)是“電生磁”,而電磁感應(yīng)是“磁生電”。zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦

3、目標導航12343.探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件(1)探究導體棒在磁場中運動是否產(chǎn)生感應(yīng)電流(如圖所示)。zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航1234(2)探究磁鐵在線圈中運動是否產(chǎn)生感應(yīng)電流(如圖所示)。 zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航1234(3)模仿法拉第的實驗(如圖所示)。 zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航1234zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zhon

4、gnanjujiao重難聚焦目標導航12344.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件(1)歸納結(jié)論zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航1234(2)產(chǎn)生條件 zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航121.對磁通量的理解(1)物理意義:表示穿過某一面積磁感線條數(shù)的多少。(2)計算公式:=bs,式中b為勻強磁場的磁感應(yīng)強度,s為有磁感線穿過且與b垂直的有效面積。例如,圖中1和2為垂直于磁場放置的兩個圓環(huán),虛線框內(nèi)有勻強磁場,由于環(huán)1和環(huán)2在磁場中的有效面積相同,所以穿過這兩個圓環(huán)的磁

5、通量是相等的。zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航12(3)磁通量是標量,但有正負。若規(guī)定磁感線穿入某個面為正,則穿出為負,且穿過這個面的磁通量應(yīng)為穿入和穿出該面磁通量的代數(shù)和。例如,在磁感應(yīng)強度為b的勻強磁場中有一面積為s的矩形線圈abcd,垂直于磁場放置(如圖所示)。現(xiàn)使線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)180,若規(guī)定初態(tài)的磁通量為正,即1=bs,則末態(tài)的磁通量2=-bs。(4)穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)。因為穿過線圈的磁感線條數(shù)與匝數(shù)無關(guān),所以線圈有多匝時,不影響磁通量的計算。zhishishuli知識梳理dianlitouxi典

6、例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航122.對產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的理解(1)導體回路閉合、磁通量變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個必要條件,缺一不可。導體回路中有磁通量不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,如果穿過導體回路的磁通量很大但不發(fā)生變化,也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。(2)穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化,大致有以下幾種情況:磁感應(yīng)強度b不變,線圈面積s發(fā)生變化。線圈面積s不變,磁感應(yīng)強度b發(fā)生變化。磁感應(yīng)強度b和回路面積s同時發(fā)生變化,此時可由=2-1計算并判斷磁通量是否變化。線圈面積s不變,磁感應(yīng)強度b也不變,但二者之間的夾角發(fā)生變化。zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zh

7、ongnanjujiao重難聚焦目標導航12溫馨提示判斷穿過閉合導體回路的磁通量是否變化時,可充分利用磁感線來進行定性判斷,即通過觀察穿過閉合導體回路的磁感線的條數(shù)是否變化判斷某過程中磁通量是否變化。zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航類型一類型二類型三類型一 對磁通量的理解與計算【例題1】如圖所示,a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內(nèi),當線圈a中有電流i通過時,穿過它們的磁通量分別為a、b、c,下列說法中正確的是()a.abbcc.accb點撥:某一平面內(nèi)存在相反方向的兩種磁感線時,穿過此平面的磁通量應(yīng)為合磁通量的大小。解析

8、:當a中有電流通過時,穿過a、b、c三個閉合線圈向里的磁感線條數(shù)一樣多,向外的磁感線的條數(shù)c最多,其次是b,a中沒有向外的磁感線,因此,根據(jù)合磁通量的計算,應(yīng)該是abc。zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航類型一類型二類型三答案:b題后反思磁通量是標量,但它有正、負,若有相反方向的兩種磁感線穿過某一個面,則穿過該面的磁通量應(yīng)為抵消后的合磁通量。觸類旁通如果將例題1中的線圈a改成如圖所示的一個有界勻強磁場,則穿過線圈b和線圈c的磁通量大小關(guān)系又怎樣?答案:由于b、c兩線圈中磁場穿過的有效面積相等,所以b=c。zhishishul

9、i知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航類型一類型二類型三類型二 對磁通量變化量的分析與計算【例題2】一磁感應(yīng)強度為b的勻強磁場,方向水平向右。一面積為s的矩形線圈abcd如圖所示放置,平面abcd與豎直方向成角。將abcd繞ad軸轉(zhuǎn)180角,則穿過線圈平面磁通量的變化量為()a.0b.2bsc.2bscos d.2bssin 點撥:磁通量的變化量即穿過這一平面初、末兩狀態(tài)的磁通量之差。解析:開始時穿過線圈平面的磁通量為1=bscos ,后來穿過線圈平面的磁通量為2=-bscos ,則磁通量的變化量為=|2-1|=2bscos 。zhishishul

10、i知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航類型一類型二類型三答案:c題后反思磁通量雖然是標量,但也有正、負之分,所以我們在計算磁通量的變化量時,應(yīng)搞清楚初、末兩狀態(tài)磁通量的正、負。zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航類型一類型二類型三類型三 對感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的理解及應(yīng)用【例題3】(多選)在勻強磁場中有兩條平行的金屬導軌,磁場方向與導軌平面垂直,導軌上有兩條可沿導軌自由移動的導體棒ab、cd,這兩個導體棒的運動速度分別為v1、v2,如圖所示,則下列四種情況,ab棒中有感應(yīng)電流通過的是()a.v1v2b.v1v2c.v1v2d.v1=v2點撥:產(chǎn)生感應(yīng)電流,條件有兩個:一是導體回路閉合;二是穿過回路的磁通量發(fā)生變化,即0。zhishishuli知識梳理dianlitouxi典例透析zhongnanjujiao重難聚焦目標導航類型一類型二類型三解析:本題考查對感應(yīng)電流產(chǎn)生條