2019版物理人教版选修3-2课件：第四章　1　划时代的发现--2　探究感应电流的产生条件

1、-1- 第四章 电磁感应 -2- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 -3- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 1.电磁感应现象 知道什么是电磁感应现象;了解电磁感应现象的发现过程,了解 相关物理学史。 2.感应电流 知道什么是感应电流;经历感应电流产生条件的探究过程;理解 产生感应电流的条件;能够运用感应电流的产生条件判断感应电流 能否产生。 3.磁通量 进一步认识磁通量的概念,能结合实例对磁通量是否变化进行定 性和定量的判断。 -4- 1 1划

2、时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 1234 1.奥斯特梦圆“电生磁” 18世纪末,一些独具慧眼的哲学家如康德等,提出了各种自然现 象之间相互联系和相互转化的思想。1820年,丹麦物理学家奥斯特 发现载流导体能使小磁针发生偏转,这种作用称为电流的磁效应。 -5- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 1234 2.法拉第心系“磁生电” 1831

3、年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即“磁生电”现 象。产生的电流叫感应电流。 电流的磁效应与电磁感应有什么区别? 提示:电流的磁效应是“电生磁”,而电磁感应是“磁生电”。 -6- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 1234 3.探究电磁感应的产生条件 (1)探究导体棒在磁场中运动是否产生感应电流(如图所示)。 -7- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJU

4、JIAO 重难聚焦 目标导航 1234 (2)探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流(如图所示)。 -8- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 1234 (3)模仿法拉第的实验(如图所示)。 -9- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 1234 -10- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理

5、 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 1234 4.感应电流的产生条件 (1)归纳结论 -11- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 1234 (2)产生条件 -12- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 12 1.对磁通量的理解 (1)物理意义:表示穿过某一面积磁感线条数的多少。 (2

6、)计算公式:=BS,式中B为匀强磁场的磁感应强度,S为有磁感 线穿过且与B垂直的有效面积。 例如,图中1和2为垂直于磁场放置的两个圆环,虚线框内有匀强 磁场,由于环1和环2在磁场中的有效面积相同,所以穿过这两个圆 环的磁通量是相等的。 -13- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 12 (3)磁通量是标量,但有正负。若规定磁感线穿入某个面为正,则 穿出为负,且穿过这个面的磁通量应为穿入和穿出该面磁通量的代 数和。 例如,在磁感应强度为B的匀强磁场中有一面积为S的矩

7、形线圈 abcd,垂直于磁场放置(如图所示)。现使线圈以ab边为轴转180,若 规定初态的磁通量为正,即1=BS,则末态的磁通量2=-BS。 (4)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。因为穿过线圈的磁感 线条数与匝数无关,所以线圈有多匝时,不影响磁通量的计算。 -14- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 12 2.对产生感应电流的条件的理解 (1)导体回路闭合、磁通量变化是产生感应电流的两个必要条件, 缺一不可。导体回路中有磁通量不是产生感应电流的条件,如果穿 过

8、导体回路的磁通量很大但不发生变化,也不会产生感应电流。 (2)穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,大致有以下几种情况: 磁感应强度B不变,线圈面积S发生变化。 线圈面积S不变,磁感应强度B发生变化。 磁感应强度B和回路面积S同时发生变化,此时可由=2- 1计算并判断磁通量是否变化。 线圈面积S不变,磁感应强度B也不变,但二者之间的夹角发生 变化。 -15- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 12 温馨提示判断穿过闭合导体回路的磁通量是否变化时,可充分利 用磁感线来

9、进行定性判断,即通过观察穿过闭合导体回路的磁感线 的条数是否变化判断某过程中磁通量是否变化。 -16- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 类型一类型二类型三 类型一 对磁通量的理解与计算 【例题1】如图所示,a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内,当线 圈a中有电流I通过时,穿过它们的磁通量分别为a、b、c,下列 说法中正确的是() A.abbc C.accb 点拨:某一平面内存在相反方向的两种磁感线时,穿过此平面的 磁通量应为合磁通量的大小。 解析:当a中有电流

10、通过时,穿过a、b、c三个闭合线圈向里的磁感 线条数一样多,向外的磁感线的条数c最多,其次是b,a中没有向外的 磁感线,因此,根据合磁通量的计算,应该是abc。 -17- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 类型一类型二类型三 答案:B 题后反思磁通量是标量,但它有正、负,若有相反方向的两种磁感 线穿过某一个面,则穿过该面的磁通量应为抵消后的合磁通量。 触类旁通 如果将例题1中的线圈a改成如图所示的一个有界匀强磁场,则穿 过线圈b和线圈c的磁通量大小关系又怎样?

11、答案:由于b、c两线圈中磁场穿过的有效面积相等,所以b=c。 -18- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 类型一类型二类型三 类型二 对磁通量变化量的分析与计算 【例题2】一磁感应强度为B的匀强磁场,方向水平向右。一面积 为S的矩形线圈abcd如图所示放置,平面abcd与竖直方向成角。将 abcd绕ad轴转180角,则穿过线圈平面磁通量的变化量为() A.0 B.2BS C.2BScos D.2BSsin 点拨:磁通量的变化量即穿过这一平面初、末两状态的磁通量之

12、 差。 解析:开始时穿过线圈平面的磁通量为1=BScos ,后来穿过线 圈平面的磁通量为2=-BScos ,则磁通量的变化量为=|2- 1|=2BScos 。 -19- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 类型一类型二类型三 答案:C 题后反思磁通量虽然是标量,但也有正、负之分,所以我们在计算 磁通量的变化量时,应搞清楚初、末两状态磁通量的正、负。 -20- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI

13、 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重难聚焦 目标导航 类型一类型二类型三 类型三 对感应电流产生条件的理解及应用 【例题3】(多选)在匀强磁场中有两条平行的金属导轨,磁场方向 与导轨平面垂直,导轨上有两条可沿导轨自由移动的导体棒AB、 CD,这两个导体棒的运动速度分别为v1、v2,如图所示,则下列四种 情况,AB棒中有感应电流通过的是() A.v1v2B.v1v2 C.v1v2D.v1=v2 点拨:产生感应电流,条件有两个:一是导体回路闭合;二是穿过回 路的磁通量发生变化,即0。 -21- 1 1划时代的发现 2 2探究感应电流的产生条件 ZHISHISHULI 知识梳理 DIANLITOUXI 典例透析 ZHONGNANJUJIAO 重