高中物理 第1章 電磁感應(yīng) 1 電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 2 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件同步備課課件 教科版選修32

《高中物理 第1章 電磁感應(yīng) 1 電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 2 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件同步備課課件 教科版選修32》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第1章 電磁感應(yīng) 1 電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 2 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件同步備課課件 教科版選修32（39頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一章電磁感應(yīng)1電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)2感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象及產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.2.會(huì)使用線圈以及常見(jiàn)磁鐵完成簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn).3.了解磁通量的定義及變化.內(nèi)容索引知識(shí)探究題型探究達(dá)標(biāo)檢測(cè)知識(shí)探究1一、電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)一、電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究(1)在一次講演中，奧斯特在南北方向的導(dǎo)線下面放置了一枚小磁針，當(dāng)接通電源時(shí)小磁針為什么轉(zhuǎn)動(dòng)？電流的周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，小磁針受到磁場(chǎng)力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng). 答案(2)法拉第把兩個(gè)線圈繞在同一個(gè)鐵環(huán)上，一個(gè)線圈接到電源上，另一個(gè)線圈接入“電流表”，在給一個(gè)線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表，會(huì)看到什么現(xiàn)象？說(shuō)明了什么？電流表的指針發(fā)生擺動(dòng)，說(shuō)

2、明另一個(gè)線圈中產(chǎn)生了電流. 答案知識(shí)梳理知識(shí)梳理電流的磁效應(yīng)及電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)(1)丹麥物理學(xué)家 發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)體能使小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)，這種作用稱為電流的磁效應(yīng)，揭示了 現(xiàn)象與 現(xiàn)象之間存在密切聯(lián)系.(2)英國(guó)物理學(xué)家 發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即“磁生電”現(xiàn)象，他把這種現(xiàn)象命名為 .產(chǎn)生的電流叫做 .奧斯特磁法拉第電磁感應(yīng)感應(yīng)電流電即學(xué)即用即學(xué)即用判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)若把導(dǎo)線東西放置，當(dāng)接通電源時(shí)，導(dǎo)線下面的小磁針一定會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng). ( )(2)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象.( )(3)小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象.( )(4)通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象是電流

3、的磁效應(yīng).( )二、磁通量及其變化二、磁通量及其變化導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究如圖1所示，閉合導(dǎo)線框架的面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B. 答案BS0(1)分別求出BS(圖示位置)和BS(線框繞OO轉(zhuǎn)90)時(shí)，穿過(guò)閉合導(dǎo)線框架平面的磁通量.圖1(2)由圖示位置繞OO轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí)，穿過(guò)框架平面的磁通量為多少？這個(gè)過(guò)程中磁通量變化了多少？ 答案圖1 BS減少了 BS 磁通量的定義及公式(1)定義：閉合回路的面積與 穿過(guò)它的磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積叫做磁通量.(2)公式： ，其中的S應(yīng)為平面在 上的投影面積.大小與線圈的匝數(shù) 關(guān)(填“有”或“無(wú)”). .知識(shí)梳理知識(shí)梳理BS垂直于磁場(chǎng)方向無(wú)21垂直即學(xué)即用即學(xué)即用判斷

4、下列說(shuō)法的正誤.(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，則磁通量越大.( )(2)穿過(guò)線圈的磁通量為零，但磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零.( )(3)磁通量發(fā)生變化，一定是磁場(chǎng)發(fā)生變化引起的.( )(4)利用公式BS，可計(jì)算任何磁場(chǎng)中某個(gè)面的磁通量.( )三、探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件三、探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究如圖2所示，導(dǎo)體AB做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，線路中 電流產(chǎn)生，而導(dǎo)體AB順著磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，線路中 電流產(chǎn)生.(填“有”或“無(wú)”)圖2無(wú)有如圖3所示，當(dāng)條形磁鐵插入或拔出線圈時(shí)，線圈中 電流產(chǎn)生，當(dāng)條形磁鐵在線圈中靜止不動(dòng)時(shí)，線圈中 電流產(chǎn)生.(填“有”或“無(wú)”)圖3如圖4所示，將小螺線管A插入

5、大螺線管B中不動(dòng)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合或斷開(kāi)時(shí)，電流表中 電流通過(guò)；若開(kāi)關(guān)S一直閉合，當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí)，電流表中 電流通過(guò)；而開(kāi)關(guān)一直閉合，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭不動(dòng)時(shí)，電流表中 電流通過(guò).(填“有”或“無(wú)”)圖4無(wú)無(wú)有有有產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：穿過(guò) 電路的 ，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.知識(shí)梳理知識(shí)梳理閉合磁通量發(fā)生變化時(shí)判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.( )(2)穿過(guò)螺線管的磁通量發(fā)生變化時(shí)，螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生.( )(3)穿過(guò)閉合線圈的磁通量變化時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流.( )(4)閉合正方形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直磁感線運(yùn)動(dòng)，必然產(chǎn)生感應(yīng)

6、電流.( )即學(xué)即用即學(xué)即用2題型探究一、磁通量 的理解與計(jì)算1.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁通量的計(jì)算勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁通量的計(jì)算(1)B與S垂直時(shí)，BS.(2)B與S不垂直時(shí)，BS，B為B垂直于線圈平面的分量.如圖5甲所示，BS(Bsin )S.也可以BS，S為線圈在垂直磁場(chǎng)方向上的投影面積，如圖乙所示，BSBScos .圖52.磁通量的變化磁通量的變化大致可分為以下幾種情況：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，有效面積S發(fā)生變化.如圖6(a)所示.(2)有效面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化.如圖(b)所示.(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和有效面積S都不變，它們之間的夾角發(fā)生變化.如圖(c)所示.圖6例例1 如圖7所示，有一垂直紙面向

7、里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B0.8 T，磁場(chǎng)有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1 cm.現(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上圓線圈A、B、C，圓心均處于O處，線圈A的半徑為1 cm,10匝；線圈B的半徑為2 cm,1匝；線圈C的半徑為0.5 cm,1匝.問(wèn)：(1)在B減為0.4 T的過(guò)程中，線圈A和線圈B中的磁通量變化了多少？ 圖7答案解析A、B線圈的磁通量均減少了1.256104 WbA、B線圈中的磁通量始終一樣，故它們的變化量也一樣.(B2B) r21.256104 Wb即A、B線圈中的磁通量都減少1.256104 Wb(2)在磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)90角的過(guò)程中，線圈C中的磁通量變化了多少？轉(zhuǎn)過(guò)180角呢？圖7答案解析減少了6.2

8、8105 Wb減少了1.256104 Wb對(duì)線圈C，1Br26.28105 Wb當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)90時(shí)，20，故12106.28105 Wb6.28105 Wb即線圈C的磁通量減少了6.28105 Wb當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)180時(shí)，磁感線從另一側(cè)穿過(guò)線圈，若取1為正，則3為負(fù)，有3Br2，故2312Br21.256104 Wb，即線圈C的磁通量減少了1.256104 Wb.技巧點(diǎn)撥技巧點(diǎn)撥1.磁通量與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān).2.磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)，其正、負(fù)分別表示與規(guī)定的穿入方向相 同、相反.針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練1磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量，如圖8所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合線框共面，第一次將線框由位置1平移

9、到位置2，第二次將線框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，設(shè)先后兩次通過(guò)線框的磁通量變化分別為1和2，則A.12 B.12C.1出，即C0，當(dāng)切斷導(dǎo)線中電流后，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，穿過(guò)線圈的磁通量減小為0，所以C中有感應(yīng)電流產(chǎn)生.D中線圈的磁通量如圖丙所示，其有效磁通量為D出進(jìn)0，且始終為0，即使切斷導(dǎo)線中的電流，D也始終為0，D中不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流.針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練2(多選)如圖9所示裝置，在下列各種情況中，能使懸掛在螺線管附近的銅質(zhì)閉合線圈A中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是A.開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間B.開(kāi)關(guān)S閉合后，電路中電流穩(wěn)定時(shí)C.開(kāi)關(guān)S閉合后，滑動(dòng)變阻器觸頭滑動(dòng)的瞬間D.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間圖9答案例例3 金屬矩形線圈abcd

10、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做如圖所示的運(yùn)動(dòng)，線圈中有感應(yīng)電流的是答案解析在選項(xiàng)B、C中，線圈中的磁通量始終為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電流；選項(xiàng)D中磁通量始終最大，保持不變，也沒(méi)有感應(yīng)電流；選項(xiàng)A中，在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，磁通量做周期性變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確.總結(jié)提升總結(jié)提升判斷部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)應(yīng)注意：(1)導(dǎo)體是否將磁感線“割斷”，如果沒(méi)有“割斷”就不能說(shuō)切割.如例3中，A圖是真“切割”，B、C圖中沒(méi)有切斷，是假“切割”.(2)是否僅是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，如例3 D圖中ad、bc邊都切割磁感線，由切割不容易判斷，則要回歸到磁通量是否變化上去.達(dá)標(biāo)檢測(cè)31.在法拉第時(shí)代

11、，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中，能觀察到感應(yīng)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，然后觀察電流表的變化C.將一房間內(nèi)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(gè)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1234答案解析1234電路閉合和穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化，同時(shí)滿足這兩個(gè)條件，電路中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，本題中的A、B選項(xiàng)都不會(huì)使得電路中的磁通量發(fā)生變化，并不滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，故都不正確.C選項(xiàng)中磁鐵插入

12、線圈時(shí)，雖有短暫電流產(chǎn)生，但未能及時(shí)觀察，C項(xiàng)錯(cuò)誤.在給線圈通電、斷電瞬間，會(huì)引起閉合電路磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此D項(xiàng)正確.2.如圖10所示，a、b是兩個(gè)同平面、同心放置的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過(guò)圓環(huán)且與兩環(huán)平面垂直，則穿過(guò)兩圓環(huán)的磁通量a、b的大小關(guān)系為A.abB.abC.abD.不能比較1234答案解析圖101234條形磁鐵磁場(chǎng)的磁感線的分布特點(diǎn)是：磁鐵內(nèi)外磁感線的條數(shù)相同；磁鐵內(nèi)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(gè)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(shí)，通過(guò)其中一個(gè)圓環(huán)的磁感線的俯視圖如圖所示，穿過(guò)該圓環(huán)的磁通量進(jìn)出，由于兩圓環(huán)面積SaSb，

13、兩圓環(huán)的進(jìn)相同，而出a出b，所以穿過(guò)兩圓環(huán)的有效磁通量ab，故A正確.3.(多選)下圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是答案解析1234根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：A選項(xiàng)中，電路沒(méi)有閉合，無(wú)感應(yīng)電流；B選項(xiàng)中，面積增大，閉合電路的磁通量增大，有感應(yīng)電流；C選項(xiàng)中，穿過(guò)線圈的磁感線相互抵消，恒為零，無(wú)感應(yīng)電流；D選項(xiàng)中，磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流.4.(多選)如圖11所示，開(kāi)始時(shí)矩形線框與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直，且一半在磁場(chǎng)內(nèi)，一半在磁場(chǎng)外，若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列辦法中可行的是A.將線框向左拉出磁場(chǎng)B.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)C.以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60)D.以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60)答案解析圖111234將線框向左拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框的bc部分切割磁感線，或者說(shuō)穿過(guò)線框的磁通量減少，所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線框的cd邊的右半段在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，或者說(shuō)穿過(guò)線框的磁通量在發(fā)生變化，所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)線框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量在減小，所以在這個(gè)過(guò)程中線框內(nèi)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.如果轉(zhuǎn)過(guò)的角度超過(guò)60(60300)，bc邊將進(jìn)入無(wú)磁場(chǎng)區(qū)，那么線框中將不產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)線框以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于60，則穿過(guò)線框的磁通量始終保持不變(其值為磁感應(yīng)強(qiáng)度與矩形線框面積的一半的乘積).1234