人教版物理選修3-2第4章第1~2節(jié)劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)

1、高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件 4、1劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 4、2探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件 物理學(xué)將不再是關(guān)于物理學(xué)將不再是關(guān)于運(yùn)動(dòng)、熱、空氣、光、電運(yùn)動(dòng)、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各、磁以及我們所知道的各種其他現(xiàn)象的零散的羅列種其他現(xiàn)象的零散的羅列，我們將把整個(gè)宇宙納在，我們將把整個(gè)宇宙納在一個(gè)體系中。一個(gè)體系中。高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件奧斯特在奧斯特在18201820年發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng)年發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng), ,使整個(gè)科使整個(gè)科學(xué)界受到了極大的震動(dòng)，它證實(shí)電現(xiàn)象與磁現(xiàn)學(xué)界受到了極大的

2、震動(dòng)，它證實(shí)電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象是有聯(lián)系的。象是有聯(lián)系的。電能生磁電能生磁! !高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 英國(guó)科學(xué)家法拉第英國(guó)科學(xué)家法拉第, ,他做了多次嘗試，經(jīng)歷了他做了多次嘗試，經(jīng)歷了一次次失敗，一次次失敗，1831年年8月月29日日，終于發(fā)現(xiàn)，終于發(fā)現(xiàn): : 磁能生電磁能生電! ! 這是一個(gè)這是一個(gè)劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn). .高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件法拉第線圈：與法拉第線圈：與160年后出現(xiàn)的現(xiàn)代變壓器年后出現(xiàn)的現(xiàn)代變壓器出奇的相似，現(xiàn)已成為著名的科學(xué)文物。出奇的相似，現(xiàn)已成為

3、著名的科學(xué)文物。開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)電池組電池組電流計(jì)電流計(jì)高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件1831年年10月月28日日 法拉第的創(chuàng)新：法拉第的創(chuàng)新： 圓盤發(fā)電機(jī)，首先圓盤發(fā)電機(jī)，首先向人類揭開(kāi)了機(jī)械能向人類揭開(kāi)了機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕。轉(zhuǎn)化為電能的序幕。高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件二、探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件二、探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件1實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn)觀察探究探究1：導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)是否產(chǎn)生電流：導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)是否產(chǎn)生電流高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件如圖所示，將導(dǎo)軌、可移動(dòng)導(dǎo)體如圖所示，將導(dǎo)軌、可移動(dòng)導(dǎo)體AB放置在磁場(chǎng)中，并放置在磁場(chǎng)中，并和電流計(jì)組成閉合回路

4、，把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄在下表中和電流計(jì)組成閉合回路，把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄在下表中.實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(有無(wú)電流)導(dǎo)體棒靜止_導(dǎo)體棒平行磁感線運(yùn)動(dòng)_導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)_無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)有有高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件探究探究2：磁鐵在螺線管中運(yùn)動(dòng)是否產(chǎn)生電流：磁鐵在螺線管中運(yùn)動(dòng)是否產(chǎn)生電流圖圖412高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件如圖如圖412所示，將螺線管與電流計(jì)組成閉合所示，將螺線管與電流計(jì)組成閉合回路，把條形磁鐵插入或拔出螺線管，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回路，把條形磁鐵插入或拔出螺線管，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：如下：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(有無(wú)電流)實(shí)驗(yàn)操作(有無(wú)電流)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象N極插入線圈_S極插入線圈_N極停在

5、線圈中_S極停在線圈中_N極從線圈中抽出_S極從線圈中抽出_有有無(wú)無(wú)有有有有有有無(wú)無(wú)高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件探究探究3：模擬法拉第的實(shí)驗(yàn)：模擬法拉第的實(shí)驗(yàn)如圖如圖413所示，線圈所示，線圈A通過(guò)變阻器和開(kāi)關(guān)連接通過(guò)變阻器和開(kāi)關(guān)連接到電源上，線圈到電源上，線圈B的兩端連到電流表上，把線圈的兩端連到電流表上，把線圈A裝在線圈裝在線圈B的里面，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：的里面，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：圖圖413高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(線圈B中有無(wú)電流)開(kāi)關(guān)閉合瞬間瞬間_開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間瞬間_開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器不動(dòng)_開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片_有有無(wú)無(wú)有有

6、有有高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件2.分析論證分析論證探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)1中，磁場(chǎng)的強(qiáng)弱不變，但是導(dǎo)體棒切割中，磁場(chǎng)的強(qiáng)弱不變，但是導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)使閉合導(dǎo)體回路包圍的面積在磁感線運(yùn)動(dòng)使閉合導(dǎo)體回路包圍的面積在_.探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)2中，將磁鐵插入或抽出時(shí)，線圈中磁場(chǎng)中，將磁鐵插入或抽出時(shí)，線圈中磁場(chǎng)發(fā)生發(fā)生_.變化變化變化變化高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)3中，將開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)及改變滑動(dòng)變阻中，將開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)及改變滑動(dòng)變阻器的滑片的位置，使器的滑片的位置，使A中電流變化時(shí)，電流產(chǎn)生的中電流變化時(shí)，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也在磁場(chǎng)也在_，通過(guò)，通過(guò)B線圈的磁

7、場(chǎng)強(qiáng)弱也在線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)弱也在_.3歸納結(jié)論歸納結(jié)論只要穿過(guò)只要穿過(guò)_導(dǎo)體回路的磁通量導(dǎo)體回路的磁通量_，閉合，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流變化變化變化變化閉合閉合發(fā)生變化發(fā)生變化高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破一、正確理解磁通量的概念一、正確理解磁通量的概念在磁感應(yīng)強(qiáng)度為在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面，面積為方向垂直的平面，面積為S，把，把B與與S的乘積叫做的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量穿過(guò)這個(gè)面的磁通量1S是指閉合回路中磁場(chǎng)所處的那部分有效面積是指閉合回路中磁場(chǎng)所處的那部分有效面積如圖如

8、圖414所示，若閉合電路所示，若閉合電路abcd和和ABCD所在平面均與勻強(qiáng)所在平面均與勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)B垂直，面積分別為垂直，面積分別為S1和和S2，圖圖414高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件且且S1S2，但磁場(chǎng)區(qū)域恰好只有，但磁場(chǎng)區(qū)域恰好只有ABCD那么大，那么大，穿過(guò)穿過(guò)S1和和S2的磁通量是相同的，因此，的磁通量是相同的，因此，BS中中的的S應(yīng)是指閉合回路中包含磁場(chǎng)的那部分有效面應(yīng)是指閉合回路中包含磁場(chǎng)的那部分有效面積積2磁感應(yīng)強(qiáng)度與平面不垂直時(shí)，求磁通量的方磁感應(yīng)強(qiáng)度與平面不垂直時(shí)，求磁通量的方法法(1)將磁感應(yīng)強(qiáng)度將磁感應(yīng)強(qiáng)度B向與平面垂直的方向和與平面向與平面垂直的方向和

9、與平面平行的方向分解平行的方向分解(2)將平面向垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度將平面向垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度B的平面投影的平面投影高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀即時(shí)突破，小試牛刀)1如圖如圖415所示，一個(gè)矩形線圈與通有相同所示，一個(gè)矩形線圈與通有相同大小的電流的平行直導(dǎo)線處于同一平面，而且處大小的電流的平行直導(dǎo)線處于同一平面，而且處在兩導(dǎo)線的中央，則在兩導(dǎo)線的中央，則()A兩電流同向時(shí)，穿過(guò)線圈的磁兩電流同向時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為零通量為零B兩電流反向時(shí)，穿過(guò)線圈的磁兩電流反向時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為零通量為零圖圖415高中

10、物理選修高中物理選修3-23-2課件課件C兩電流同向或反向，穿過(guò)線圈的磁通量都相等兩電流同向或反向，穿過(guò)線圈的磁通量都相等D兩電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是不均勻的，不能判定穿過(guò)兩電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是不均勻的，不能判定穿過(guò)線圈的磁通量是否為零線圈的磁通量是否為零解析：解析：選選A.根據(jù)安培定則，兩電流同向時(shí)，它們?cè)诟鶕?jù)安培定則，兩電流同向時(shí)，它們?cè)诰€圈處產(chǎn)生的磁場(chǎng)反向，穿過(guò)線圈的磁通量為零；線圈處產(chǎn)生的磁場(chǎng)反向，穿過(guò)線圈的磁通量為零；兩電流反向時(shí)，它們?cè)诰€圈處產(chǎn)生的磁場(chǎng)同向，穿兩電流反向時(shí)，它們?cè)诰€圈處產(chǎn)生的磁場(chǎng)同向，穿過(guò)線圈的磁通量不為零，故選項(xiàng)過(guò)線圈的磁通量不為零，故選項(xiàng)A正確正確高中物理選修高中物理選修3

11、-23-2課件課件二、感應(yīng)電流有無(wú)的判斷二、感應(yīng)電流有無(wú)的判斷感應(yīng)電流產(chǎn)生的必要條件是感應(yīng)電流產(chǎn)生的必要條件是穿過(guò)閉穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化發(fā)生變化1明確電路是否為閉合電路明確電路是否為閉合電路2判斷穿過(guò)回路的磁通量是否發(fā)判斷穿過(guò)回路的磁通量是否發(fā)生變化生變化高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀即時(shí)突破，小試牛刀)2(2011年廣州高二檢測(cè)年廣州高二檢測(cè))如圖如圖416所示，能產(chǎn)所示，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是生感應(yīng)電流的是()A磁鐵向下運(yùn)動(dòng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)B磁鐵停在線圈中不動(dòng)磁鐵停在線圈中不動(dòng)C磁鐵向上運(yùn)動(dòng)磁鐵向上運(yùn)動(dòng)D只要有磁鐵就一

12、定有電流只要有磁鐵就一定有電流圖圖416高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件解析：解析：選選AC.磁鐵向上或向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中的磁鐵向上或向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化，穿過(guò)線圈的磁通量變化，線圈磁感應(yīng)強(qiáng)度變化，穿過(guò)線圈的磁通量變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，中產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、C正確；磁鐵停在線圈中正確；磁鐵停在線圈中不動(dòng)時(shí)，線圈中磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不動(dòng)時(shí)，線圈中磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，B、D錯(cuò)誤錯(cuò)誤高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件 一磁感應(yīng)強(qiáng)度為一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向右,一面積為一面積為S的矩形線圈的矩形線圈abcd如圖如

13、圖417所示放置所示放置,平面平面abcd與豎直方向成與豎直方向成角，將角，將abcd繞繞ad軸轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)180角，則穿過(guò)線圈平面的磁通量的變化量為角，則穿過(guò)線圈平面的磁通量的變化量為()A0B2BSC2BScos D2BSsin課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練磁通量變化量的分析與計(jì)算磁通量變化量的分析與計(jì)算圖圖417高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件【答案】【答案】C【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】磁通量不僅有大小而且有方向，但磁通量不僅有大小而且有方向，但它是個(gè)標(biāo)量，這一點(diǎn)如同電流所以我們?cè)谟?jì)算磁它是個(gè)標(biāo)量，這一點(diǎn)如同電流所以我們?cè)谟?jì)算磁通量的變化量時(shí)，關(guān)鍵搞清楚初、末兩狀態(tài)的磁通通量的變化量時(shí)，關(guān)

14、鍵搞清楚初、末兩狀態(tài)的磁通量的方向關(guān)系量的方向關(guān)系高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1如圖如圖418所示，通有恒定電流的所示，通有恒定電流的導(dǎo)線導(dǎo)線MN與閉合金屬線框共面，第一次將金屬線框與閉合金屬線框共面，第一次將金屬線框由由平移到平移到，第二次將金屬線框繞，第二次將金屬線框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到邊翻轉(zhuǎn)到，設(shè)先后兩次通過(guò)金屬框的磁通量變化分別為，設(shè)先后兩次通過(guò)金屬框的磁通量變化分別為1和和2，則，則()A12B12C12 D不能判斷不能判斷圖圖418高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件解析：解析：選選C.設(shè)線框在位置設(shè)線框在位置時(shí)的磁通量為時(shí)的磁通量為1，在位，在位

15、置置時(shí)的磁通量為時(shí)的磁通量為，直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在，直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在處比在處比在處要強(qiáng)，處要強(qiáng)，.將線框從將線框從平移到平移到，磁感線是從線框的同一面穿，磁感線是從線框的同一面穿過(guò)的，所以過(guò)的，所以1|；將線框從；將線框從繞繞cd邊轉(zhuǎn)到邊轉(zhuǎn)到，磁感線分別是從線框的正反兩面，磁感線分別是從線框的正反兩面穿過(guò)的，所以穿過(guò)的，所以2|()|(以原以原來(lái)穿過(guò)的為正，則后來(lái)從另一面穿過(guò)的為負(fù)來(lái)穿過(guò)的為正，則后來(lái)從另一面穿過(guò)的為負(fù))故故正確選項(xiàng)為正確選項(xiàng)為C.高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件 如圖如圖419所示，直導(dǎo)線中通以電流所示，直導(dǎo)線中通以電流I，矩形線圈與通電直導(dǎo)線共面，下列情況中

16、能產(chǎn)生矩形線圈與通電直導(dǎo)線共面，下列情況中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是感應(yīng)電流的是()A電流電流I增大時(shí)增大時(shí)B線圈向右平動(dòng)線圈向右平動(dòng)C線圈向下平動(dòng)線圈向下平動(dòng)D線圈繞線圈繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊轉(zhuǎn)動(dòng)感應(yīng)電流有無(wú)的判斷感應(yīng)電流有無(wú)的判斷圖圖419高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件【答案】【答案】ABD【規(guī)律總結(jié)】【規(guī)律總結(jié)】判定感應(yīng)電流有無(wú)的關(guān)鍵是：判定感應(yīng)電流有無(wú)的關(guān)鍵是：正確分析磁鐵或者電流所產(chǎn)生的磁感線在周圍正確分析磁鐵或者電流所產(chǎn)生的磁感線在周圍空間的分布空間的分布高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2如圖如圖4110所示，所示，L為一根無(wú)限長(zhǎng)為一根無(wú)限長(zhǎng)的通電直導(dǎo)線，

17、的通電直導(dǎo)線，M為一金屬環(huán)，為一金屬環(huán)，L通過(guò)通過(guò)M的圓心并的圓心并與與M所在的平面垂直，且通以向上的電流所在的平面垂直，且通以向上的電流I，則，則()A當(dāng)當(dāng)L中的電流發(fā)生變化時(shí)，中的電流發(fā)生變化時(shí)，環(huán)中有感應(yīng)電流環(huán)中有感應(yīng)電流B當(dāng)當(dāng)M左右平移時(shí)，環(huán)中有左右平移時(shí)，環(huán)中有感應(yīng)電流感應(yīng)電流圖圖4110高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件C當(dāng)當(dāng)M保持水平，在豎直方向上下移動(dòng)時(shí)環(huán)中有保持水平，在豎直方向上下移動(dòng)時(shí)環(huán)中有感應(yīng)電流感應(yīng)電流D只要只要L與與M保持垂直，則以上幾種情況，環(huán)中保持垂直，則以上幾種情況，環(huán)中均無(wú)感應(yīng)電流均無(wú)感應(yīng)電流解析：解析：選選D.題圖中金屬環(huán)所在平面與磁感線平行，題圖

18、中金屬環(huán)所在平面與磁感線平行，穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量為零無(wú)論穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量為零無(wú)論I變化，還是變化，還是M上上下移動(dòng)或左右平移，金屬環(huán)所在平面一直保持與磁下移動(dòng)或左右平移，金屬環(huán)所在平面一直保持與磁感線平行，磁通量一直為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，感線平行，磁通量一直為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，D正確正確高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件 麥克風(fēng)是常用的一種電子設(shè)備，它的內(nèi)部是麥克風(fēng)是常用的一種電子設(shè)備，它的內(nèi)部是一個(gè)小型傳感器，把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)它的一個(gè)小型傳感器，把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)它的種類比較多，如圖種類比較多，如圖4111所示為動(dòng)圈式話筒簡(jiǎn)圖所示為動(dòng)圈式話筒簡(jiǎn)圖,它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，該線圈處在柱形永磁體的輻射狀磁場(chǎng)中，屬線圈，該線圈處在柱形永磁體的輻射狀磁場(chǎng)中，當(dāng)聲音使膜片振動(dòng)時(shí)，就能將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信當(dāng)聲音使膜片振動(dòng)時(shí)，就能將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，下列說(shuō)法正確的是號(hào)，下列說(shuō)法正確的是()電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件A該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的C膜片振動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流膜片振動(dòng)時(shí)，