高中物理 第四章 電磁感應第一節(jié) 劃時代的發(fā)現 第二節(jié) 探究感應電流的產生條件課件 新人教版選修32

《高中物理 第四章 電磁感應第一節(jié) 劃時代的發(fā)現 第二節(jié) 探究感應電流的產生條件課件 新人教版選修32》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第四章 電磁感應第一節(jié) 劃時代的發(fā)現 第二節(jié) 探究感應電流的產生條件課件 新人教版選修32（50頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 知識導航 本章以電流、磁場知識為基礎，研究了電磁感應的一系列現象，通過實驗總結出了產生感應電流的條件和判定感應電流方向的一般規(guī)律楞次定律，給出了確定感應電動勢大小的一般規(guī)律法拉第電磁感應定律，講述了電磁感應的兩種特殊現象自感和渦流 本章內容可分為四個單元第一單元(第12節(jié))，探究產生感應電流的條件；第二單元(第3節(jié))，講述楞次定律及應用；第三單元(第4節(jié))，講述法拉第電磁感應定律；第四單元(第57節(jié))，講述產生感應電動勢的本質及幾種特殊的電磁感應現象 本章的重點是感應電流的產生條件和法拉第電磁感應定律、楞次定律；難點是楞次定律的理解和應用 本章知識是以后學習交變電流、電磁場和電磁波的基礎，是

2、高中物理的重要內容，也是高考的重點同學們應給予足夠的重視 學法指導 (1)要熟知產生感應電流的條件，磁通量的變化率決 定著感應電動勢的大小，理解感應電流的磁場總是“阻礙”原磁場的變化等概念 (2)要學好本章知識，首先要認真觀察實驗現象，并對實驗現象進行分析和推理，充分理解從實驗到理論的分析推理過程 (3)在深刻理解磁通量、磁通量的變化、變化率、原磁場、感應電流的磁場這些概念的基礎上全面掌握計算感應電流的兩種方法，熟練應用楞次定律 (4)要全面理解能的轉化和守恒定律，學會用能量守恒的觀點分析電磁感應的實際問題考綱須知內容內容要求要求電磁感應現象電磁感應現象磁通量磁通量法拉第電磁感應定律法拉第電磁

3、感應定律楞次定律楞次定律自感、渦流自感、渦流 了解電磁感應現象的發(fā)展過程了解電磁感應現象的發(fā)展過程 體會人類探索自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神體會人類探索自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神 理解探究感應電流產生條件的實驗過程理解探究感應電流產生條件的實驗過程掌握感應電流的產生條件掌握感應電流的產生條件 在初中物理已經學過，閉合導體回路的一部分導體在磁場里做切割磁感線運動時，導體中就產生電流(如圖所示)，這種現象叫做電磁感應，電磁感應現象是怎樣產生的？它的產生條件是什么？ 1電磁感應現象的發(fā)現是與_的發(fā)現密切相連的 2電流的磁效應是丹麥物理學家_首先發(fā)現的，時間是_年，電流的磁效應證實了_ 現象和_現象

4、是有聯系的 3英國物理學家_于_年發(fā)現了電磁感應現象，實現了磁生電的夢想 4回顧磁通量的概念：在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場垂直的平面S，_和_的乘積，叫做穿過這個面積的磁通量，單位_，符號_ 5讀課本的幾個演示實驗，仔細體會這幾個實驗的共同點是_ 6感應電流產生的條件是_答案：1.電流磁效應2奧斯特；1820；電；磁3法拉第；18314磁感應強度B；面積S；韋伯；Wb5磁生電是一種在變化、運動的過程中才能出現的效應6只要穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導體回路中就有感應電流產生(1)截流導線能使小磁針偏轉，這種作用稱為電流的磁效應(2)1820年4月，奧斯特發(fā)現了電流的磁效

5、應特別提醒：(1)電流的磁效應顯示了載流導體對磁針的作用力，揭示了電現象與磁現象之間存在的某種聯系(2)奧斯特的發(fā)現突破了人類對電與磁認識的局限性. 由磁場產生電流的現象叫電磁感應現象，英國科學家法拉第經過10年的不懈努力終于在1831年發(fā)現電磁感應現象，完成了磁生電的愿望 法拉第把引起感應電流的原因概括為五類：變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁場、在磁場中運動的導體 特別提醒： (1)能產生電磁感應現象的電路必須是閉合的 (2)電磁感應定律的發(fā)現使人們對電與磁內在聯系的認識更加完善，宣告了電磁學作為一門統(tǒng)一學科的誕生 (3)電流磁效應和電磁感應現象的關系電磁感應現象電磁感應現象

6、電流磁效應電流磁效應關系關系利用磁場產生電流利用磁場產生電流的現象的現象電流產生磁電流產生磁場場電能夠生磁，磁電能夠生磁，磁能夠生電能夠生電 電磁感應現象的發(fā)現有何重大意義？答案：(1)使人們對于電和磁內在聯系的認識更加完善，宣告了電磁學作為一門統(tǒng)一學科的誕生(2)促進了人類文明的進步，改善了人類的生活條件.(1)磁通量的定義式：BS.(2)磁通量的單位為韋伯，符號Wb.(3)判斷穿過回路的磁通量是否發(fā)生變化大致有以下幾種情況：磁感應強度B不變，線圈面積S發(fā)生變化，例如閉合電路的一部分導體切割磁感線時線圈面積S不變，磁感應強度B發(fā)生變化，例如線圈與磁體之間發(fā)生相對運動時或者磁場是由通電螺線管產

7、生而螺線管中的電流變化磁感應強度B和回路面積S同時發(fā)生變化，此時可由t0計算并判斷磁通量是否變化線圈面積S不變，磁感應強度B也不變，但二者之間的夾角發(fā)生變化，例如線圈在磁場中轉動時 磁通量是標量，那么的正、負如何理解？答案：磁通量有正負之分，其正負是這樣規(guī)定的：任何一個面都有正、反兩面，若規(guī)定磁感線從正面穿入時磁通量為正值，則磁感線從反面穿入時磁通量為負值若磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁感線條數為1，反向磁感線條數為2，則磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈條數(磁通量的代數和)，即12.磁通量的正負既不表示大小，也不表示方向，僅是為了計算方便而引入的.(1)實驗觀察實驗閉合電路中部分導體

8、做切割磁感線運動如圖甲所示，導體AB做切割磁感線運動時，線路中有電流產生，而導體AB順著磁感線運動時，線路中無電流產生 實驗條形磁鐵在線圈中運動 如圖乙所示，條形磁鐵插入或拔出線圈時，線圈中有電流產生，但磁鐵在線圈中靜止不動時，線圈中無電流產生 實驗改變螺線管A中的電流 如圖丙所示，將小螺線管A插入大螺線管B中不動，當開關S接通或斷開時，電流表中有電流通過；若開關S一直接通，當改變滑動變阻器的阻值時，電流表中也有電流通過；而開關一直閉合，滑動變阻器不動時，無電流產生 (2)分析論證 歸納上述實驗觀察的結果，可以看出：實驗中，磁場的強弱沒有變化，但是導體棒切割磁感線運動使閉合電路包圍的面積在變化

9、 實驗中和中，將磁鐵插入或抽出時，線圈中磁場發(fā)生變化；將開關閉合或斷開及改變滑動觸頭的位置，使A中電流變化時，電流產生的磁場也在變，通過B線圈的磁場強弱也在變 (3)歸納結論 只要穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導體回路中就有感應電流 特別提醒： 感應電流產生條件可總結為兩條：一是電路閉合，二是磁通量變化，二者缺一不可. 1825年，瑞士物理學家德拉里夫的助手科拉頓將一個螺線管與電流計相連為了避免強磁性磁鐵影響，他把電流計放在另外一個房間，當他把磁鐵投入螺線管中后，立即跑到另一個房間去觀察，關于科拉頓進行的實驗下列說法正確的是() A在科拉頓整個操作過程中，電流計不發(fā)生偏轉 B將磁鐵投入

10、螺線管瞬間，電流計發(fā)生偏轉，但科拉頓跑過去觀察時，電流計已不再偏轉C科拉頓無法觀察到電流計偏轉的原因是當時電流計靈敏度不夠D科拉頓無法觀察到電流計偏轉的原因是導線過長，電流過小答案：B解析：科拉頓將磁鐵放入螺線管時，穿過線圈的磁通量變化，回路中產生感應電流，電流計偏轉，之后，穿過線圈的磁通量保持不變，回路中無感應電流，電流計不偏轉，由于科拉頓放完磁鐵后跑到另一室觀察，需一定時間，所以他觀察不到偏轉只有B項正確 下列說法正確的是() A法拉第發(fā)現電磁感應現象只是一種偶然 B其他人在研究過程中沒有收獲是因為沒有窮追到底 C科學家對自然現象、自然規(guī)律的某些“信念”，在科學發(fā)現中起著重要作用 D成功屬

11、于堅持不懈的有心人解析：法拉第和其他同時代從事電磁感應研究的科學家有著共同的信念：自然界應該是和諧統(tǒng)一的正因為在這種信念影響下從事研究，終于在科學上有所發(fā)現，但他們往往沒有窮追到底，所以B對，C對，法拉第發(fā)現電磁感應除了有堅定信念， 同時具有踏實、客觀的科學態(tài)度，十年堅持不懈的努力，終于取得了重大突破，所以A錯，D對，故選BCD.答案：BCD(2010蒼山高二檢測)首先發(fā)現電流的磁效應和電磁感應現象的物理學家分別是()A安培和法拉第B法拉第和楞次C奧斯特和安培 D奧斯特和法拉第答案：D解析：1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現了電流的磁效應，1831年，英國物理學家法拉第發(fā)現了電磁感應現象，選項

12、D正確. 下列現象中屬于電磁感應現象的是()A磁場對電流產生力的作用B變化的磁場使閉合電路中產生電流C插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化D電流周圍產生磁場解析：磁場對電流產生力的作用屬于通電導線在磁場中的受力情況；插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化屬于電流的磁效應；電流周圍產生磁場屬于電流的磁效應；而變化的磁場使閉合電路中產生電流屬于電磁感應現象故正確答案為B.答案：B點評：電磁感應現象最根本的東西是磁生電，要和電生磁、磁化等現象區(qū)分開下列現象屬于電磁感應現象的是()A萊頓瓶放電使縫衣針磁化B雷電使刀叉鋼針磁化C指南針總是大致指南北方向D放在磁鐵附近的導體環(huán)在靠近磁鐵過程中產生了電流答案：D解析：電磁

13、感應現象是由磁生電的過程，故ABC錯D對. 如圖所示，線框與通電直導線均位于水平面內，當線框abcd由實線位置在水平面內向右平動，逐漸移動到虛線位置，穿過線框的磁通量如何變化？解析：由直導線電流產生磁場的磁感線的特點知：在電流I的右側的磁感線的方向垂直紙面向內，在電流I的左側磁感線的方向垂直紙面向外磁感線的疏密分布是越靠近導線，磁感線越密，離導線越遠，磁感線越稀疏線框的水平平動，可分為三個階段第一階段，從實線位置開始至bc邊到達直導線位置，穿過線圈的磁通量逐漸增大，第二階段從bc邊抵達直導線處開始至ad邊到達直導線為止，由于垂直紙面向外的磁感線逐漸減少，垂直紙面向內的磁感線逐漸增多，所以穿過線

14、框的總磁通量先減少(當ab、dc兩邊中點連線與直導線重合時，磁通量為零)后增大第三階段從ad邊離開直導線向右運動開始至線框抵達虛線位置為止，穿過線框的磁通量逐漸減少 一磁感應強度為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180角，則穿過線圈平面的磁通量的變化量為()A0B2BSC2BScos D2BSsin答案：C解析：開始時穿過線圈平面的磁通量為：1BScos.后來穿過線圈平面的磁通量為：2BScos則磁通量的變化量為：|21|2BScos. 如下圖所示，開始時矩形線框與勻強磁場的方向垂直，且一半在磁場內，一半在磁場

15、外，若要使線框中產生感應電流，下列方法中不可行的是() A將線框向左拉出磁場 B以ab邊為軸轉動(小于90) C以ad邊為軸轉動(小于60) D以bc邊為軸轉動(小于60)解析：將線框向左拉出磁場的過程中，線框的bc部分做切割磁感線的運動，或者說穿過線框的磁通量減少，所以線框中將產生感應電流當線框以ab邊為軸轉動時，線框的cd邊的右半段在做切割磁感線的運動，或者說穿過線框的磁通量在發(fā)生變化，所以線框中將產生感應電流當線框以ad邊為軸轉動(小于60)時，穿過線框的磁通量在減小，所以在這個過程中線框中會產生感應電流，如果轉過的角度超過60，bc邊將進入無磁場區(qū)，那么線框中將不產生感應電流(6030

16、0)當線框以bc邊為軸轉動時，如果轉動的角度小于60，則穿過線框的磁通量始終保持不變(其值為磁感應強度與矩形面積的一半的乘積)答案：D點評：通過本例可以使學生知道判斷穿過線圈的磁通量是否變化，關鍵是看穿過線圈的磁感線的條數是否變化 (2010臺州高二檢測)如圖所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導線框，在下列四種情況下，線框中會產生感應電流的是()A線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左右運動B線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上下運動C線框繞位于線框平面內且與磁感線垂直的軸線AB轉動D線框繞位于線框平面內且與磁感線平行的軸線CD轉動答案：C解析：四種情況中初始位置線框與磁感線平行，磁通量為零

17、，按A、B、D三種情況線框移動后，線框仍與磁感線平行磁通量保持為零不變，線框中不產生感應電流C中線圈轉動后，穿過線框的磁通量不斷發(fā)生變化，所以產生感應電流，C項正確.在有磁鐵礦的地方，地磁場會產生異常，地質工作者利用這一現象探礦、找礦現在給你一個靈敏電流計，一個多匝大線圈，你能進行簡單的模擬探究嗎？說明你的探究方法和原理解析：把大線圈與靈敏電流計組合成閉合電路，使大線圈沿平行于地面或垂直于地面的方向迅速移動，若靈敏電流計產生偏轉，則表明周圍有磁鐵礦點評：弄清物理情景，充分利用所學物理知識回答 如圖所示，把一條大約10m長電線的兩端連在一個靈敏電流表的兩個接線柱上，形成閉合電路，兩個同學迅速搖動這條電線，可以發(fā)電嗎？簡述你的理由你認為兩個同學沿哪個方向站立時，發(fā)電的可能性比較大？試一試解析：我們知道，閉合電路的部分導體切割磁感線時，閉合電路中有感應電流產生，搖繩發(fā)電的實質是，閉合電路的部分導體切割地磁場的磁感線，故繩運動方向與地磁場平行時無感應電流，而運動方向與地磁場垂直時，產生的感應電流最大，地磁場是南北方向的，故搖繩的兩位同學沿東西方向站立時，發(fā)電的可能性最大