(人教版)高中物理選修3-2課件：第4章-電磁感應(yīng)1、2-

電磁感應(yīng)

第四章第一頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。1.2.劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件第二頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。自學(xué)線索第三頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。學(xué)基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)第四頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。1．奧斯特夢圓“電生磁”1820年，丹麥物理學(xué)家_________發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)．2．法拉第心系“磁生電”1831年，英國物理學(xué)家________發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象．一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)奧斯特法拉第第五頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。1．實(shí)驗(yàn)觀察(1)導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動二、探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件無有第六頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。(2)條形磁鐵在線圈中運(yùn)動有無第七頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。(3)模擬法拉第的實(shí)驗(yàn)有

有

無第八頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。2.分析論證(1)實(shí)驗(yàn)(1)表明閉合導(dǎo)體回路包圍的__________時(shí)，有電流產(chǎn)生；閉合導(dǎo)體回路包圍的__________時(shí)，無電流產(chǎn)生．(2)實(shí)驗(yàn)(2)表明線圈中的__________時(shí)，有感應(yīng)電流；線圈中的__________時(shí)；無感應(yīng)電流．面積變化面積不變磁場變化磁場不變第九頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。(3)實(shí)驗(yàn)(3)表明線圈B中_________，有感應(yīng)電流；線圈B中__________，無感應(yīng)電流．可見，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件與磁場的______有關(guān)系，與閉合導(dǎo)體回路包圍的______有關(guān)系．磁場變化磁場不變變化面積3．感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生______，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流．變化第十頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第十一頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。講要點(diǎn)例析第十二頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。1．勻強(qiáng)磁場中磁通量的計(jì)算利用公式：Φ＝BS(其中B為勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，S為線圈的有效面積)．注意以下三種特殊情況：磁通量的分析與計(jì)算第十三頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。(1)如果磁感線與平面不垂直，如圖甲所示，有效面積應(yīng)理解為原平面在垂直磁場方向上的投影面積，如果平面與垂直磁場方向的夾角為θ，則有效面積為Scosθ，穿過該平面的磁通量為Φ＝BScosθ.第十四頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第十五頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。2．非勻強(qiáng)磁場中磁通量的分析條形磁鐵、通電導(dǎo)線周圍的磁場都是非勻強(qiáng)磁場，通常只對穿過其中的線圈的磁通量進(jìn)行定性分析，分析時(shí)應(yīng)兼顧磁場強(qiáng)弱、線圈面積和磁場與線圈的夾角等因素，并可充分利用磁感線來判斷，即磁通量的大小對應(yīng)穿過線圈的磁感線的條數(shù)，穿過線圈的磁感線的條數(shù)變化，則說明磁通量變化．第十六頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。

如圖所示，a、b、c三個(gè)環(huán)水平套在條形磁鐵外面，其中a和b兩環(huán)大小相同，c環(huán)最大，a環(huán)位于N極處，b和c兩環(huán)位于條形磁鐵中部．則穿過三個(gè)環(huán)的磁通量的大小是(

)A．c環(huán)最大，a與b環(huán)相同 B．三個(gè)環(huán)相同C．b環(huán)比c環(huán)大 D．a(chǎn)環(huán)與c環(huán)相同第十七頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：條形磁鐵磁場的磁感線分布特點(diǎn)是：(1)外部磁感線兩端密，中間疏；(2)磁鐵內(nèi)、外磁感線的條數(shù)相等．據(jù)以上兩點(diǎn)知：a、b、c三個(gè)環(huán)中磁場方向都向上．考慮到磁鐵外部磁場的不同，a外部磁場強(qiáng)于b外部磁場，故b環(huán)的磁通量大于a環(huán)的磁通量，外部c的磁通量大于b的磁通量，內(nèi)部磁通量相等，故合磁通量b大于c.其中a、c兩個(gè)環(huán)所在處磁感線的分布特點(diǎn)不同，所以穿過兩個(gè)環(huán)的磁通量不一定相同，C正確，A、B、D錯(cuò)．答案：C第十八頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第十九頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第二十頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。

感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件第二十一頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。Φ變的四種情況B不變、S變例：閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)B變、S不變例：線圈與磁體之間發(fā)生相對運(yùn)動時(shí)B和S都變注意：此時(shí)可由ΔΦ＝Φt－Φ0計(jì)算并判斷磁通量是否變化B和S大小都不變，但二者之間的夾角變例：線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時(shí)第二十二頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。

如圖所示，將一個(gè)矩形線圈ABCD放入勻強(qiáng)磁場中，若線圈平面平行于磁感線，則下列運(yùn)動中，哪些在線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流(

)A．矩形線圈做平行于磁感線的平移運(yùn)動B．矩形線圈做垂直于磁感線的平移運(yùn)動C．矩形線圈繞AB邊轉(zhuǎn)動D．矩形線圈繞BC邊轉(zhuǎn)動第二十三頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可知，判斷閉合線圈中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流，關(guān)鍵是判斷穿過線圈的磁通量是否發(fā)生變化．答案：C第二十四頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。

判斷回路是否產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法判斷一個(gè)回路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流，可以用以下方法：(1)看回路是否閉合，如果回路不閉合時(shí)，無論如何也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流．(2)看磁場方向與回路平面之間的關(guān)系，即磁場的方向與回路平面是垂直、平行或成某一夾角．(3)看穿過回路的磁感線的條數(shù)是否發(fā)生變化，若變化則產(chǎn)生感應(yīng)電流，否則不產(chǎn)生感應(yīng)電流．第二十五頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第二十六頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：對于勻強(qiáng)磁場來說，磁通量Φ＝BS，根據(jù)題中條件，僅當(dāng)穿過閉合電路中磁場的有效面積S發(fā)生變化時(shí)才有Φ的變化．因此應(yīng)有v1≠v2，這時(shí)存在著v1＞v2與v1＜v2兩種可能，所以只有C正確．答案：C第二十七頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分?！蚪滩馁Y料分析第二十八頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分?！军c(diǎn)撥】

我們知道，閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，搖繩發(fā)電的實(shí)質(zhì)是，閉合電路的部分導(dǎo)體切割地磁場的磁感線，故繩運(yùn)動方向與地磁場平行時(shí)無感應(yīng)電流，而運(yùn)動方向與地磁場垂直時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，地磁場是南北方向的，故搖繩的兩位同學(xué)沿東西方向站立時(shí)，發(fā)電的可能性最大．第二十九頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用 普通錄音機(jī)主要由機(jī)內(nèi)話筒、磁帶、錄放磁頭、放大電路、揚(yáng)聲器、傳動機(jī)構(gòu)等部分組成，如圖所示是錄音機(jī)的錄、放原理示意圖．請同學(xué)們觀察錄音、放音磁頭并探究其工作原理．想一想：哪一過程是“電生磁”？哪一過程是“磁生電”？要使磁場能產(chǎn)生電流，應(yīng)具備什么條件？第三十頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。第三十一頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：當(dāng)由話筒把聲音信號轉(zhuǎn)化為電流信號后，電流信號流經(jīng)線圈，在鐵芯中產(chǎn)生隨聲音變化的磁場，磁帶經(jīng)過磁頭時(shí)磁粉被不同程度地磁化．這樣，聲音的變化就被記錄成磁粉不同程度的磁化，即錄音是利用電流的磁效應(yīng)．各部分被不同程度磁化的磁帶經(jīng)過鐵芯時(shí)，鐵芯中形成變化的磁場，在線圈中激發(fā)產(chǎn)生變化的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流經(jīng)過揚(yáng)聲器時(shí)，電流的變化被轉(zhuǎn)化為聲音的變化．這樣，磁信號又被轉(zhuǎn)化為聲音信號而播放出來．即放音過程是利用了電磁感應(yīng)原理．所以說錄音過程是“電生磁”，放音過程是“磁生電”；要使磁場能產(chǎn)生電流，磁場必須是變化、運(yùn)動的．第三十二頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。練隨堂演練第三十三頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。1.如圖所示，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，大環(huán)和小環(huán)是垂直于磁場放置的兩個(gè)圓環(huán)，分別用Φ1和Φ2表示穿過大小兩環(huán)的磁通量，則有(

)A．Φ1>Φ2

B．Φ1<Φ2C．Φ1＝Φ2

D．無法確定解析：大環(huán)和小環(huán)在磁場中的有效面積等于在磁場區(qū)域范圍內(nèi)的一部分，兩環(huán)的等效面積相同，故Φ1＝Φ2.答案：C第三十四頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。2．如圖所示，有一正方形閉合線圈，在足夠大的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動．下列四個(gè)圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)解析：A、C圖中穿過線圈的磁通量始終為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電流；B圖中穿過線圈的磁通量保持不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流；D圖中由于線圈與磁感線的夾角變化引起磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．答案：D第三十五頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。3．如圖所示，AB是水平面上一個(gè)圓的直徑，在過AB的豎直面內(nèi)有一根通電直導(dǎo)線CD，已知CD∥AB.當(dāng)CD豎直向上平移時(shí)，電流的磁場穿過圓面積的磁通量將(

)A．逐漸增大 B．逐漸減小C．始終為零 D．不為零，但保持不變第三十六頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：通電直導(dǎo)線周圍的磁場是以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的一系列同心圓，故穿過圓面積向下的磁通量和穿過圓面積向上的磁通量數(shù)值相同，凈磁通量為零，C正確．答案：C第三十七頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。4．某學(xué)生做觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，將電流表、線圈A和B、蓄電池、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)他接通、斷開開關(guān)時(shí)，電流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn)，其原因是(

)A．開關(guān)位置錯(cuò)

B．電流表的正、負(fù)極接反C．線圈B的接頭3、4接反 D．蓄電池的正、負(fù)極接反第三十八頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。解析：圖中所示開關(guān)的連接不能控制含有電源的電路中電流的通斷，而本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容之一就是研究通過開關(guān)通斷導(dǎo)致磁場變化，而產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況，但圖中開關(guān)的接法達(dá)不到目的，A對；根據(jù)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，電流表或蓄電池或線圈B的接線反正，不影響感應(yīng)電流的產(chǎn)生．B、C、D錯(cuò)誤．答案：A第三十九頁，編輯于星期五：二十二點(diǎn)分。5．如圖所示，三角形線圈abc放在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中并做下列運(yùn)動，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的