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探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件實(shí)驗(yàn)1
初中我們學(xué)過(guò),當(dāng)導(dǎo)體閉合回路的一部分做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),其中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。搖繩發(fā)電把一條大約10m長(zhǎng)的電線(xiàn)的兩端連在一個(gè)靈敏電流表上,形成閉合電路。倆個(gè)同學(xué)迅速搖動(dòng)電線(xiàn),可以發(fā)電嗎?溫故而知新磁通量注:要求B與面積S要垂直S變化,B不變S不變,B變化S、B均不變,S、B間夾角變化注意:(1)磁通量就是表示穿過(guò)這個(gè)面的磁感線(xiàn)條數(shù)。(2)磁通量與線(xiàn)圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)。
引起磁通量變化的三種情況實(shí)驗(yàn)2向線(xiàn)圈中插入磁鐵,把磁鐵從線(xiàn)圈中抽出。G-++N極插入N極抽出S極插入S極抽出探究磁鐵在線(xiàn)圈中運(yùn)動(dòng)是否產(chǎn)生感應(yīng)電流SNSN實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(有無(wú)電流)分析論證N極插入線(xiàn)圈線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)
時(shí),線(xiàn)圈中有感應(yīng)電流;線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)
時(shí),線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電流N極停在線(xiàn)圈中N極從線(xiàn)圈中抽出S極插入線(xiàn)圈S極停在線(xiàn)圈中S極從線(xiàn)圈中抽出條形磁鐵的磁場(chǎng)通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)替換后實(shí)驗(yàn)!電路相互獨(dú)立!實(shí)驗(yàn)3模仿法拉第的實(shí)驗(yàn)G-++模仿法拉第的實(shí)驗(yàn)+-實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(線(xiàn)圈B中有無(wú)電流)分析論證開(kāi)關(guān)閉合瞬間線(xiàn)圈B中磁場(chǎng)
時(shí),線(xiàn)圈B中有感應(yīng)電流;磁場(chǎng)
時(shí),線(xiàn)圈B中無(wú)感應(yīng)電流開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間開(kāi)關(guān)保持閉合,滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng)開(kāi)關(guān)保持閉合,迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片開(kāi)關(guān)閉合瞬間開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間開(kāi)關(guān)閉合,迅速移動(dòng)滑片復(fù)原再做思考:
通過(guò)以上幾個(gè)產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn),我們能否尋找它們之間的共同之處,并從本質(zhì)上概括出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件?回顧實(shí)驗(yàn)1閉合電路包圍的面積變化條件分析B不變,S變S不變,B變?chǔ)?BSΦ=BSΦ=BS變!相對(duì)運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)變化只穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化,閉合回路中就有感應(yīng)電流。例1下列幾種情況下,線(xiàn)框中是否會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。(1)保持線(xiàn)框平面始終與磁感線(xiàn)垂直,線(xiàn)框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)。(2)保持線(xiàn)框平面始終與磁感線(xiàn)垂直,線(xiàn)框在磁場(chǎng)中做有運(yùn)動(dòng)。(3)線(xiàn)框繞軸AB轉(zhuǎn)動(dòng)。例2如圖所示,固定于水平面上的金屬架CDEF處在垂直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。T=0時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,此時(shí)MN到達(dá)的位置恰好使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,從t=0開(kāi)始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化?請(qǐng)推導(dǎo)這種情況下B與t的關(guān)系式。解:為了使MN中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,必須要求DENM構(gòu)成的閉合電路的磁通量不變,即:聯(lián)解得:課堂練習(xí)1如圖,磁場(chǎng)中有一閉合的彈簧線(xiàn)圈,先把線(xiàn)圈撐開(kāi),然后放手,讓線(xiàn)圈收縮,線(xiàn)圈收縮時(shí),其中是否有感應(yīng)電流?為什么?2如圖所示,A、B兩回路中各有一開(kāi)關(guān)S1、S2,且回路A中接有電源,回路B中接有靈敏電流計(jì),下列操作方法及相應(yīng)的結(jié)果可能的是
A.先閉合S2,后閉合S1瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。B.S1、S2閉合后,在斷開(kāi)S2的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。C.先閉合S1,后閉合S2瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。D.S1、S2閉合后,在斷開(kāi)S1的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。第三部分學(xué)以致用現(xiàn)象探究(一)搖繩能發(fā)電嗎?請(qǐng)問(wèn):甲乙什么方向站立最有可能發(fā)出電來(lái)?新型無(wú)線(xiàn)充電器可為一米外設(shè)備充電據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》報(bào)道,日本科學(xué)家研制了一種新型無(wú)線(xiàn)充電器并進(jìn)行了成功演示。這種新型充電器能夠?yàn)?米外的設(shè)備充電,隨著它的出現(xiàn)和普及,我們將在某一天與電源插頭說(shuō)“再見(jiàn)”。最新科技應(yīng)用1.結(jié)論:無(wú)論用什么方法,只要使閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電流中就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:(1)電路閉合(2)磁通量發(fā)生變化小結(jié):實(shí)驗(yàn)器材:蹄形磁鐵、線(xiàn)圈、靈敏電流計(jì)、導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)G-++
N
S探究導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(有無(wú)電流)分析論證導(dǎo)體棒靜止閉合電路包圍的面積
時(shí),電路中有電流產(chǎn)生;包圍的面積
時(shí),電路中無(wú)電流產(chǎn)生。導(dǎo)體棒平行磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)平行運(yùn)動(dòng)切割運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電流的產(chǎn)生
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