2019高中物理第二章电磁感应与电磁场2.1电磁感应现象的发现课件粤教版.pptx

第一节 电磁感应现象的发现 目标导航预习导引 目标导航预习导引二一 一、法拉第与电磁感应现象 1.1820年丹麦物理学家奥斯特发现通电导线周围存在磁场,我们 今天称之为电生磁,英国物理学家法拉第在1831年发现磁场可以产 生感应电流,这就是磁生电. 2.磁场产生电流的条件是只要穿过闭合电路的磁通量发生变化, 闭合电路中就有电流产生. v v v v 目标导航预习导引二一 答案:科拉顿之所以没有观察到电磁感应现象是因为:在将条形磁 铁插进和抽出线圈时确有感应电流产生.但感应电流只能维持瞬 间,当插进不动或抽出后,线圈的磁通量不再发生变化,因而感应电 流消失.科拉顿“跑”失良机,问题出在他不是在切割磁感线时观察实 验现象,因而看不到磁针的偏转. 预习交流 1852年,瑞士年轻的科学家科拉顿也用实验探索如何产生感应电 流.科拉顿用条形磁铁在线圈中插进和抽出进行实验时,为了排除 磁铁对“电流表”的影响,把“电流表”和线圈分别放在两个房间里.实 验时,他在两个房间之间跑来跑去,没有观察到电磁感应现象.问题: 科拉顿与电磁感应现象擦肩而过,他的遗憾出在哪里? 目标导航二一预习导引 二、感应电动势 如果要使一个闭合电路中出现电流,电路中必须有一个电源,描 述电源把其他形式的能量转换成电能本领大小的物理量,称为电动 势,它的符号是E,它的单位与电压单位相同,是伏,符号是V.使用闭 合电路中出现感应电流的电动势被称为感应电动势. v v vvvv 迁移应用典题例解知识精要 1.穿过闭合电路的磁通量发生变化,是闭合电路中产生感应电流 的必要条件,而与磁通量的变化原因和变化方式无关. 2.闭合电路中有电动势时,闭合电路中才会有电流.可见,穿过闭 合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中产生了感应电动势.电路 断开时,无法产生感应电流,但电路中有感应电动势,这也是电磁感 应现象. 典题例解知识精要 3.磁通量变化的原因和变化的方式很多也很复杂,常见的磁通量 变化原因有如下几种情况: (1)闭合电路的部分导体在匀强磁场中做切割磁感线平动,此时B 不变,S在变. (2)闭合电路的部分导体在匀强磁场中做切割磁感线转动,此时也 是B不变,S在变. (3)闭合电路在匀强磁场中绕一定轴转动,定轴与电路平面共面, 且与磁场方向垂直.此时B不变,S在变. (4)闭合电路处在磁感应强度B随时间变化的磁场中,此时S不变,B 在变. 迁移应用 知识精要典题例解 【例题】 我们在初中学过:“闭合电路中的一部分导体在磁场中做 切割磁感线运动时,导体中就产生电流.”现在我们说“只要穿过闭合 电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生”.这两种说 法是否一致,结合图分析,导体AB向左、右移动时穿过闭合电路 ABEF的磁通量如何改变.这些情况是否也符合“只要穿过闭合电路 的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生”的说法? 迁移应用 知识精要典题例解 解析:这两种说法是一致的,当导体AB向左移动时,导体AB在切割 磁感线,因而导体中产生了电流,但同时穿过闭合电路ABEF的磁通 量变小,根据本节所学的“只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭 合电路中就会产生感应电流”的结论可判定,导体中也有电流产生; 当导体AB向右移动时,导体AB在切割磁感线,因而导体中产生了电 流,但同时穿过闭合电路ABEF的磁通量变大,因而导体中也应有电 流产生. 答案:符合 迁移应用 知识精要典题例解迁移应用 知识精要迁移应用典题例解 1.(多选)如图所示,小线圈与滑动变阻器、电源组成电路,大线圈 与电流表组成闭合电路.能使电流表指针偏转的情形是( ) A.闭合开关后将小线圈插入大线圈的过程中 B.小线圈放在大线圈中,闭合开关后将小线圈拔出来的过程中 C.小线圈放在大线圈中不动,开关闭合、断开的瞬间 D.小线圈放在大线圈中不动,开关闭合,移动滑动变阻器的滑片时 知识精要迁移应用典题例解 解析:在选项A、B、C、D所述的四种情况中都会使大线圈中的 磁通量发生变化,都会产生感应电流,使电流表的指针发生偏转,所 以四个选项都对. 答案:ABCD 知识精要迁移应用典题例解 2.如图所示,线圈A插在线圈B中,线圈B与电流表接成闭合电路,线 圈A与蓄电池、开关、滑动变阻器组成另一个电路,用此装置来研 究电磁感应现象,下列说法正确的是( ) A.开关闭合瞬间,电流表指针发生偏转 B.开关闭合稳定后,电流表指针发生偏转 C.开关断开瞬间,电流表指针不发生偏转 D.开关闭合和断开瞬间,电流表指针都不发生偏转 解析:开关闭合和断开瞬间,穿过线圈B的磁通量发生变化,电流表 指针发生偏转.开关闭合稳定后,穿过线圈B的磁通量不变,电流表指 针不发生偏转. 答案:A 知识精要迁移应用典题例解 3.如图所示,把一个铜环放在匀强磁场中,使环的平面与磁场的方 向垂直(图甲),如果使环沿着磁场的方向移动,铜环中是否有感应电 流产生?为什么?如果磁场是不均匀的(图乙),是否有感应电流产生? 为什么? 简答:据题意,在图甲所示的情况下,磁场是均匀的,铜环的平面始 终与磁场的方向垂直.使环沿着磁场的方向移动,穿过铜环的磁通 量没有发生变化,因此,铜环中没有感应电流产生. 如果磁场如图乙所示,是不均匀的,当环沿磁场方向运动时,穿过 环的磁通量将发生改变,因此会产生感应电流. 案例探究方法规律 正确理解磁通量的变化 如图所示,通电直导线下边有一个矩形线框,线框平面与直导线 共面.若使线框逐渐远离(平动)通电导线,则穿过线框的磁通量将( ) A.逐渐增大B.逐渐减小 C.保持不变D.不能确定 解析:本题考查的内容为对磁通量变化的理解.当矩形线框在线 框与直导线决定的平面内逐渐远离通电导线平动时,由于离开导线 越远,磁场越弱,而线框的面积不变,则穿过线框的磁通量将减小,故 B正确. 答案:B 案例探究方法规律 解决本题要掌握两点知识: (1)通电直导线周围的磁场分布:通电直导线周围的磁场在导线周