划时代的发现探究感应电流的产生条件课件（人教版选修32）.ppt

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1、第四章　电磁感应第四章　电磁感应第一节　划时代的发现第二节　探究感应电流的产生条件第四章　电磁感应学习目标1.了解与“电生磁”及“磁生电”相关的物理学史，知道电磁感应现象和感应电流．2．通过实验，探究和理解感应电流的产生条件．3．会分析通过电路的磁通量的变化情况，会计算磁通量及磁通量的变化．新知初探自主学习一、划时代的发现自研教材1．奥斯特梦圆“电生磁”1820年，丹麦物理学家______发现电流能产生磁场，即电流的磁效应．2．法拉第心系“磁生电”(1)1831年，英国物理学家______发现“磁生电”，即电磁感应现象．奥斯特法拉第变化和运动感应电流．成功体验很多科学家为什么在磁生电的研究

2、中没有成功？提示：很多科学家没有注意磁场的变化和导体与磁场之间的相对运动，只想把导体放入磁场中来获得电流，这实际上违反了能量转化和守恒定律．二、探究感应电流的产生条件自主探究1．导体棒在磁场中运动是否产生电流如图所示，导体棒AB前后平动、左右平动、上下平动，引起电流表指针的摆动情况已记录在下表中．导体棒的运动电表指针摆动情况左、右平动不摆动上、下平动不摆动前、后平动摆动通过表格分析：在这个实验中，什么情况下能够产生感应电流？提示：部分导体切割磁感线，闭合电路所围面积发生变化时(磁场不变化)，有电流产生；当导体棒左右、上下平动时，闭合电路所围面积没有发生变化，无电流产生．2．磁铁在螺线管中运

3、动是否产生电流如图所示，把磁铁的某一个磁极插入线圈、或静止的放在线圈中、或从线圈中抽出，电流表指针的摆动情况已记录在下表中．磁铁的运动表针的摆动情况磁铁的运动表针的摆动情况N极插入线圈摆动S极插入线圈摆动N极停在线圈中不摆动S极停在线圈中不摆动N极从线圈中抽出摆动S极从线圈中抽出摆动通过表格分析：在这个实验中，什么情况下闭合回路中能够产生感应电流？提示：磁铁相对线圈运动，线圈内磁场强弱发生变化时(线圈面积不变)，有电流产生；当磁铁在线圈中静止时，线圈内磁场不变化，无电流产生．3．模仿法拉第的实验如图所示，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

4、．然后进行实验，得到了下表所示的实验现象.实验操作线圈B中有无电流开关闭合瞬间有开关断开瞬间有开关闭合，滑动变阻器的滑片不动无开关闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片有通过表格分析：在这个实验中，什么情况下能够产生感应电流？提示：通、断电瞬间以及变阻器滑片迅速移动的过程中，线圈A中的电流变化，导致线圈B内的磁场变化，有感应电流产生；线圈B内的磁场不变化时，则没有感应电流产生．成功发现只要穿过闭合导体回路的______发生变化，闭合导体回路中就有感应电流．磁通量要点探究讲练互动要点一　磁通量的分析和计算1．匀强磁场中磁通量的计算利用公式：Φ＝BS(其中B为匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的有效面积)

5、．注意以下四种情况：(1)如果磁感线与平面不垂直，如图甲所示，有效面积应理解为原平面在垂直磁场方向上的投影面积，如果平面与垂直磁场方向的夹角为θ，则有效面积为Scosθ，穿过该平面的磁通量为Φ＝BScosθ.若磁感线与平面夹角为α，则Φ＝BSsinα.(2)S指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积，如图乙，闭合回路abcd和闭合回路ABCD虽然面积不同，但穿过它们的磁通量却相同：Φ＝BS2.(3)某面积内有不同方向的磁感线穿过时，分别计算不同方向的磁场的磁通量，然后规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，求其代数和．(4)线圈为多匝时，磁通量仍为Φ＝BS，因为穿过线圈的磁感线的条数不受

6、匝数影响．2．非匀强磁场中磁通量的分析条形磁铁、通电导线周围的磁场都是非匀强磁场，通常只对穿过其中的线圈的磁通量进行定性分析，分析时应兼顾磁场强弱、线圈面积和磁场与线圈的夹角等因素，并可充分利用磁感线来判断，即磁通量的大小对应穿过线圈的磁感线的条数，穿过线圈的磁感线的条数变化，则说明磁通量变化．如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，B＝0.8T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1cm.现于纸面内先后放上圆线圈，圆心均在O处，A线圈半径为1cm,10匝；B线圈半径为2cm,1匝；C线圈半径为0.5cm，1匝．问：例1(1)在B减为0.4T的过程中，A和B中磁通量改变了多少？(2)当磁

7、场转过30°角的过程中，C中磁通量改变了多少？【解析】本题主要考查磁通量改变量的求解，可由ΔΦ＝Φ2－Φ1求出．注意Φ＝BS中的S取对磁通量有贡献的有效面积．(1)对A线圈：Φ1＝B1πR2，Φ2＝B2πR2，磁通量改变量ΔΦ＝

8、Φ2－Φ1

9、≈(0.8－0.4)×3.14×(1×10－2)2Wb＝1.256×10－4Wb.对B线圈：ΔΦ＝

10、Φ2－Φ1

11、≈(0.8－0.4)×3.14×(1×10－2)2Wb＝1.256×1