划时代的发现-探究感应电流的产生条件-课件(人教版选修3-2)资料

1、第一节划时代的发现第二节探究感应电流的产 生条件“磁生电”？“电能生磁”！一、划时代的发现奥斯特梦圆 :“电”生“磁”(机遇总是垂青那些有准备的人）法拉第心系：“磁”能否“电”呢？（成功总是属于那些坚持不懈的人）法拉第是英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家。1820年奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第于1821年提出“由磁产生电”的大胆设想，并开始了十年艰苦的探索。 在这十年中，他失败了，再探索，再失败，再探索终于于年取得了成功！法拉第 （1）变化的电流（2）变化的磁场（3）运动的恒定电流（4）运动的磁铁（5）在磁场中运动的导体法拉第把引起电流的原因概括为五类：法拉第发现的电磁感应

2、使人们对电和磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生，为电磁学的发展作出了重大贡献。同时也推动了 电气化时代的到来.【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（ ）A安培 B赫兹 C法拉第 D麦克斯韦 【例2】发现电流磁效应现象的科学家是_，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_，发现电磁感应现象的科学家是_，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_。C奥斯特安培法拉第库伦学生思考： 如何让磁生成电？你认为电路中产生感应电流的条件是什么？ 一、磁通量1磁通量的概念：设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S，则磁感应强度

3、B与面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通，用表示 = B SSB2S是指闭合回路中磁场所处的那部分有效面积如图414所示，若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直，面积分别为S1和S2，图414且S1S2，但磁场区域恰好只有ABCD那么大，穿过S1和S2的磁通量是相同的2对同一个平面，它与磁场方向垂直时，穿过它的磁感线条数最多，磁通量最大， = BS；它与磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，磁通量最小， =3磁通量的单位：在国际单位制中是韦伯，简称韦，符号是Wb1Wb1Tm21VS . 4磁通量的意义：磁感线越密的地方，穿过垂直磁感线单位面积的磁感线条数越多，反之越少，因

4、此垂直穿过单位面积的磁通量磁通密度反映了磁感应强度的大小，在数值上等于磁感应强度， B= /S 5磁通量不是矢量，是标量，但有正、负之分，其正负表示与规定的平面的正反面相同还是相反6磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率的应该有正确区分（1）磁通量 = BS（2）磁通量的变化： = 2 1（3）磁通量的变化率： /t 是指磁通量随时间变化的快慢 abdc3、哪些情况可以引起磁通量变化?= B S (B垂直S）磁通量变化包括：(1) 只有B变化(2) 只有S变化(3)只有变化(4)B、S、 都变化，或其中两者变化二、探究感应电流的产生条件1实验观察探究1：导体棒在磁场中运动是否产生电流图411实验

5、1： 如图411所示，将导轨、可移动导体AB放置在磁场中，并和电流计组成闭合回路，把实验现象记录在下表中.实验操作实验现象(有无电流)导体棒静止_导体棒平行磁感线运动_导体棒切割磁感线运动_无无有当闭合回路中部分导体切割磁感线时，电路中会产生感应电流。结论：探究2：磁铁在螺线管中运动是否产生电流图412实验2 如图412所示，将螺线管与电流计组成闭合回路，把条形磁铁插入或拔出螺线管，实验现象实验操作实验现象(有无电流)实验操作(有无电流)实验现象N极插入线圈_S极插入线圈_N极停在线圈中_S极停在线圈中_N极从线圈中抽出_S极从线圈中抽出_有无有有有无结论：当磁铁和线圈发生相对运动时，回路中有

6、感应电流产生；当磁铁和线圈相对静止时，回路中无感应电流探究3：模拟法拉第的实验如图413所示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面，实验现象如下：图413实验3实验操作实验现象(线圈B中有无电流)开关闭合_开关断开_开关闭合时，滑动变阻器不动_开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片_有无有有结论：当线圈A中电流变化时，线圈B中才有电流产生。 第二部分 分析论证模型归类切割类变化类条件分析B不变，S变S不变，B变=BS=BS=BS 变！相对运动磁场变化1 结论：无论用什么方法，只要使闭合电路的磁通量发生变化，闭合电流中就会有感应电流产生2 产生感应

7、电流的条件： （1）电路闭合 （2）磁通量发生变化小结：提出问题电磁实验探究分析论证得出结论理 解 应 用？电磁感应产生的条件： 穿过闭合电路的 磁通量发生变化本课小结2如图所示，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开（图甲），然后放手，让线圈收缩（图乙）。线圈收缩时，其中是否有感应电流？为什么？小试牛刀3. 矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在一个平面内，线圈的两个边与导线平行。下列哪种情况线圈中产生感应电流？（1）在这个平面内，线圈远离或靠近长直导线时；（2）在这个平面内，线圈沿着平行与导线的方向 上下运动时；（3）线圈以AB边为轴转动时；（4）线圈以AD边为轴转动时；（5

8、）线圈以长直导线为轴转动时；（6）长直导线中的电流发生变化时；（7）在中心点不变的情况下，把矩形线圈ABCD拉成圆形时。答案：（1）（3）（4）（6）（7）感应电流有无的判断感应电流产生的必要条件是穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，所以判断感应电流有无时：1明确电路是否为闭合电路2判断穿过回路的磁通量是否发生变化2如图416所示，能产生感应电流的是()A磁铁向下运动B磁铁停在线圈中不动C磁铁向上运动D只要有磁铁就一定有电流图416AC 3、 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

9、的磁通量的变化量为()A0B2BSC2BScos D2BSsin图417C【思路点拨】磁通量的变化量即穿过这一平面的初、末两状态的磁通量之差【精讲精析】开始时穿过线圈平面的磁通量为：1BScos.则后来穿过线圈平面的磁通量为：2BScos则磁通量的变化量为：|21|2BScos.变式训练1如图418所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属线框共面，第一次将金属线框由平移到，第二次将金属线框绕cd边翻转到，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为1和2，则()A12B12C12 D不能判断图418C解析：选C.设线框在位置时的磁通量为1，在位置时的磁通量为，直线电流产生的磁场在处比在处要强，.将线框

10、从平移到，磁感线是从线框的同一面穿过的，所以1|；将线框从绕cd边转到，磁感线分别是从线框的正反两面穿过的，所以2|()|(以原来穿过的为正，则后来从另一面穿过的为负)故正确选项为C. 4、 如图419所示，直导线中通以电流I，矩形线圈与通电直导线共面，下列情况中能产生感应电流的是()A电流I增大时B线圈向右平动C线圈向下平动D线圈绕ab边转动图419ABD5、如图L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L通过M的圆心并与M所在的平面垂直，且通以向上的电流I，则()A当L中的电流发生变化时，环中有感应电流B当M左右平移时，环中有感应电流C当M保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电流D只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流图4110D6、麦克风是常用的一种电子设备，它的内部是一个小型传感器，把声音信号转变成电信号它的种类比较多，如图所示为动圈式话筒简图,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，该线圈处在柱形永磁体的辐射状磁场中，当声音使膜片振动时，就能将声音信号转变成电信号，下列说法正确的是()图4111A该传感器是根据电流的磁效应工作的B该传感器是根据电磁感应现象工作的C膜片振动时，线圈内不会产生感应电流D膜片振动时，线圈内会产生感应电流图4111BD【精讲精析】当声音使膜片振动时，膜片后的金属线圈随之振动，线圈就会切