高中物理 2.4 电磁感应定律课件 教科版选修11.ppt

第4讲电磁感应定律 高中物理 选修1 1 教科版 目标定位 1 知道通过磁场产生电流的条件 理解电磁感应现象本质 2 知道什么是感应电动势 3 掌握法拉第电磁感应定律的内容并能应用电磁感应定律进行计算 4 了解电磁感应现象的应用 知道几种新型发电方式 一 电磁感应现象1 当线圈a所在空间的磁感应强度发生变化时 线圈a中就有电流通过 这个电流称为 感应电流 图2 4 1图2 4 2 2 产生感应电流的条件 只要穿过闭电路的发生变化 就会在回路中产生感应电流 3 电磁感应 由于发生变化而产生电流的现象 合 磁通量 磁通量 想一想 穿过闭合回路的磁通量很大 是否一定产生感应电流 为什么 答案不一定 产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化 关键在 变化 两字上 这是指穿过闭合电路的磁通量从无变有 从有变无 从小变大 从大变小等等 若磁通量很大 但是磁通量不变化 闭合回路中也不会产生感应电流 想一想 电磁感应过程中 能量是如何转化的 答案电磁感应过程是其他形式的能转化为电能的过程 三 法拉第与电磁感应定律的发现1 1820年 关于电流磁效应的实验 在英国物理学界引起强烈的反响 通过对电流磁效应的仔细分析 提出一个问题 既然电流能产生磁效应 那么反过来 磁能否产生电流 2 法拉第经过整整10年的实验 经历过无数次的失败 实验 再失败 再实验 终于在1831年夏取得了突破性的进展 奥斯特 法拉第 3 法拉第意识到过去失败的原因在于 一直在的磁场中寻找电流 稳定 想一想 通过对法拉第发现电磁感应现象过程的学习 你受到了什么启示 答案任何成功的背后都要有坚持不懈的精神和持之以恒的决心 四 电磁感应的一个重要应用 发电机1 发电机结构 发电机由磁体 n极与s极 转轴 滑环 电刷等组成 2 发电机的原理 当轴在外力推动下顺时针转动时 安装在轴上的线圈也在磁场中顺时针旋转 使得线圈的右边由内向外运动 其左边由外向内运动 运动线圈切割磁感线 线圈中产生 使灯泡发光 线圈 感应电流 想一想 发电机是把什么能量转化为电能的 答案将机械能转化为电能 五 几种新型发电方式除目前广泛采用的电磁感应发电方式外 从物理原理来说 还有其他类型的发电方式 其特点在于直接从某种形式的能量转化为电能 1 发电 直接把光能通过光电池转化为电能 2 发电 使等离子体在磁场作用下分离 从而产生电能 3 新型化学电池发电 4 热电子发射发电 太阳能 磁流体 想一想 除了以上所说的几种发电方式外 还有其他的发电方式吗 答案核能发电 风力发电 水力发电 地热能发电 潮汐能发电等 一 电磁感应现象及其产生条件1 电磁感应现象 1 电流的磁效应是指电流周围产生磁场即 电生磁 而电磁感应现象是利用磁场产生感应电流即 磁生电 是两种因果关系相反的现象 2 搞清现象的因果关系是 电生磁 还是 磁生电 是正确区分以上两种现象的关键 2 产生感应电流的条件 1 闭合电路 2 磁通量发生变化 例1 单选 下列现象中涉及电磁感应的是 答案b解析a是电子束在洛伦兹力的作用下偏转 b是属于电磁感应现象 c是通电导线在磁场中受到安培力的作用颤抖 d是电子束在洛伦兹力的作用下偏转 针对训练 单选 2013 江苏省学业水平考试 如图所示的匀强磁场中有一闭合矩形导线框 则在图示时刻能产生感应电流的是 答案b解析a d中各线圈内的磁通量始终不变化 c中的磁通量始终等于零故均没有感应电流 图2 4 3 例2 单选 下列说法正确的是 a 磁通量大 磁通量变化量一定大b 磁通量变化大 磁通量变化率一定大c 磁通量为零 磁通量的变化率为零d 磁通量为零 磁通量的变化率不一定为零 答案d解析磁通量对应一个状态 而磁通量变化对应一个过程 所以磁通量变化的大小与磁通量的大小无直接关系 选项a错误 同理磁通量变化的大小与变化的具体过程有关 包括变化的快慢以及变化的时间 而磁通量的变化率只描述磁通量变化的快慢 所以只有选项d正确 3 单位 的单位是韦伯 wb t的单位是秒 s e的单位是wb s 4 电磁感应现象的本质 在电磁感应现象中 一定产生感应电动势 不一定产生感应电流 能否产生感应电动势是电磁感应现象的本质 说明 1 在闭合电路里 产生感应电动势的那部分导体相当于电源 2 当电路闭合时 回路中有感应电流 当电路断开时 回路中没有感应电流 但感应电动势仍然存在