高二物理选修3 电磁感应现象 课件.ppt

电磁感应现象复习 1 产生感应电流的条件 感应电流产生的条件是 穿过闭合电路的磁通量发生变化 不论什么情况 只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件 就必然产生感应电流 反之 只要产生了感应电流 那么电路一定是闭合的 穿过该电路的磁通量也一定发生了变化 2 感应电动势产生的条件 感应电动势产生的条件是 穿过电路的磁通量发生变化 这里不要求闭合 无论电路闭合与否 只要磁通量变化了 就一定有感应电动势产生 这好比一个电源 不论外电路是否闭合 电动势总是存在的 但只有当外电路闭合时 电路中才会有电流 3 关于磁通量变化 在匀强磁场中 磁通量 b s sin 是b与s的夹角 磁通量的变化 2 1有多种形式 主要有 s 不变 b改变 这时 b ssin b 不变 s改变 这时 s bsin b s不变 改变 这时 bs sin 2 sin 1 当b s 中有两个或三个一起变化时 就要分别计算 1 2 再求 2 1了 在非匀强磁场中 磁通量变化比较复杂 有几种情况需要特别注意 如图所示 矩形线圈沿a b c在条形磁铁附近移动 试判断穿过线圈的磁通量如何变化 如果线圈m沿条形磁铁轴线向右移动 穿过该线圈的磁通量如何变化 穿过上边线圈的磁通量由方向向上减小到零 再变为方向向下增大 右边线圈的磁通量由方向向下减小到零 再变为方向向上增大 如图所示 环形导线a中有顺时针方向的电流 a环外有两个同心导线圈b c 与环形导线a在同一平面内 当a中的电流增大时 穿过线圈b c的磁通量各如何变化 在相同时间内哪一个变化更大 b c线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向外的 但向里的更多 所以总磁通量向里 a中的电流增大时 总磁通量也向里增大 由于穿过b线圈向外的磁通量比穿过c线圈的少 所以穿过b线圈的磁通量更大 变化也更大 1 如图1所示 p为一个闭合的金属弹簧圆圈 在它的中间插有一根条形磁铁 现用力从四周拉弹簧圆圈 使圆圈的面积增大 则穿过弹簧圆圈面的磁通量的变化情况 环内是否有感应电流 解析 本题中条形磁铁磁感线的分布如图所示 从上向下看 磁通量是穿过一个面的磁感线的多少 由于进去和出来的磁感线要抵消一部分 当弹簧圆圈的面积扩大时 进去的磁感条数增加 而出来的磁感线条数是一定的 故穿过这个面的磁通量减小 回路中将产生感应电流 2 如图17 2所示 线圈面积为s 空间有一垂直于水平面的匀强磁场 磁感强度为b特斯拉 若线圈从图示水平位置顺时针旋转到与水平位置成 角处 以oo 为轴 线圈中磁通量的变化量应是 wb 若旋转180 则磁通量的变化量又为 wb 解析 开始位置 磁感线垂直向上穿过线圈 1 bs 转过 时 由b s关系有 2 bscos 故 bs 1 cos 当转过180 时 此时 2 bs 不过磁感线是从线圈另一面穿过 2bs 点拨 有相反方向的磁场穿过某一回路时 计算磁通量必须考虑磁通量的正负 3 如图17 3所示 开始时矩形线圈与磁场垂直 且一半在匀强磁场内 一半在匀强磁场外 若要线圈产生感应电流 下列方法可行的是 a 将线圈向左平移一小段距离b 将线圈向上平移c 以ad为轴转动 小于90 d 以ab为轴转动 小于60 e 以dc为轴转动 小于60 点拨 线圈内磁通量变化是产生感应电流的条件参考答案 acd 4 如图17 4所示装置 在下列各种情况中 能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈a中产生感应电流的是 a 开关s接通的瞬间b 开关s接通后 电路中电流稳定时c 开关s接通后 滑线变阻器触头滑动的瞬间d 开关s断开的瞬间 点拨 电流变化时能引起它产生的磁场变化 参考答案 acd 5 一个十分灵敏的电流表和一个线圈组成闭合电路 当把它们移近一个正在发光的电灯泡时 灵敏电流表的指针是否运动 摆动 6 宇航员来到一个不熟悉的星球上 他想用已知灵敏电流计和一个线圈探测一个行星上是否有磁场 应该怎么做 将线圈与灵敏电流计构成回路 然后将线圈向各个方向来回摆动 若灵敏电流计指针摆动 则有磁场 7 如图17 5所示 在垂直纸面向里的匀强磁场中 有两条平行导轨mn pq 它们的一端接有一个电阻r 其间还有一个闭合导线框abcd且mn pq与abcd均在同一平面内 都与磁场方向垂直 当abcd向右滑动时 框与轨接触良好 1 在abcd中有无闭合的电流 2 ad bc有无感应电流 3 有无电流通过电阻r 为什么 1 无 2 有 8 在地球附近的磁感应强度大约为0 5 10 4t 将一个2m2的线框放在地面上 通过它的磁通量可能为a 1 0 10 4wbb 0c 0 5 10 4wbd 2 0 10 4wb abc 如图所示 虚线圆a内有垂直于纸面向里的匀强磁场 虚线圆a外是无磁场空间 环外有两个同心导线圈b c 与虚线圆a在同一平面内