高中物理 第三章 电磁感应 第一节 电磁感应现象课件 新人教版选修11.ppt

理解教材新知 第三章电磁感应 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点一 知识点二 把握热点考向 考向一 考向二 应用创新演练 第一节电磁感应现象 1 电磁感应现象是指闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线的运动时产生感应电流的现象 是英国科学家法拉第在电流磁效应的启发下通过大量实验发现的 2 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 3 磁通量是指穿过一个闭合电路的磁感线的条数 1 划时代的发现电磁感应现象是英国物理学家在奥斯特发现电流磁效应的启发下 经过十年不懈努力发现的 进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系 法拉第 2 电磁感应闭合电路的一部分在中做切割的运动时 导体中就产生 物理学中把这类现象叫做电磁感应 3 感应电流由产生的电流叫做感应电流 磁场 磁感线 电磁感应 电流 1 下列现象中属于电磁感应现象的是 a 磁场对电流产生力的作用b 变化的磁场使闭合电路中产生电流c 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化d 电流周围产生磁场 解析 电磁感应现象指的是在磁场产生电流的现象 选项b是正确的 答案 b 自学教材 1 磁通量穿过某一个闭合电路的磁通量用穿过这个闭合电路的的多少来表示 与电路的和磁场的的大小有关 2 产生感应电流的条件只要穿过电路的发生变化 闭合电路中就有感应电流产生 磁感线 面积 磁感应强度 闭合 磁通量 重点诠释 1 磁通量概念的认识 1 形象理解 穿过某个闭合回路的磁通量可以用 穿过该闭合回路的磁感线的多少 表示 2 磁通量是标量 但有正负之分 其正负是这样规定的 任何一个面都有正 反两面 若规定磁感线从正面穿入时磁通量为正值 则磁感线从反面穿入时磁通量为负值 3 当磁感线沿相反方向穿过同一平面 则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数 若沿相反方向穿过该平面的条数相同 则穿过该平面的磁通量为零 2 产生感应电流的条件 1 磁通量的变化 穿过某一闭合回路的磁通量变化 即穿过该回路的磁感线条数变化 其原因可能是因为磁感应强度b变化引起的 也可能是因为该回路在垂直磁场方向的有效投影面积s变化引起的 或者是b和s都变化引起的 2 感应电流产生条件的理解 产生感应电流的条件有以下两个 闭合电路 磁通量发生变化 3 产生感应电流的常见类型有以下几种 1 导体棒切割磁感线 导体棒ab切割磁感线时 闭合回路产生感应电流 如图3 1 1甲 图3 1 1 2 条形磁铁插入或拔出 条形磁铁插入或拔出线圈时 回路中有电流产生 但磁铁在线圈中不动时 回路中无电流产生 如图3 1 1乙 3 电流变化 如图3 1 1丙所示 将小螺线管ab插入大螺线管cd中不动 当开关s闭合或断开时 回路e中产生电流 滑动变阻器向上或向下滑时 回路e中产生电流 2 如图3 1 2所示 在有界匀强磁场中有一矩形线圈abcd垂直磁场放置 现使线圈做如下几种运动 a 向上加速平移 未出磁场 b 匀速向右平移出磁场 c 绕ab边转90 其中线圈中能产生感应电流的是 图3 1 2 解析 要判断线圈中是否有感应电流产生 则需判断穿过线圈的磁通量是否发生变化 在 a 中穿过线圈平面的磁感线始终与线圈平面垂直且线圈在磁场中的面积未发生变化 所以穿过线圈的磁通量没有变化 线圈中没有感应电流产生 在 b 中线圈平移出磁场的过程中 在磁场中的面积逐渐减少 穿过线圈的磁通量在减少 所以线圈中有感应电流产生 在 c 中 线圈从图示位置绕ab边转动90 的过程中 线圈面积不变 但磁感线与线圈平面的夹角越来越小 穿过线圈的磁感线条数在减少 故磁通量越来越小 线圈中有感应电流产生 答案 b c 例1 如图3 1 3所示 一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁n极附近下落 保持bc边在纸外 ad边在纸内 由图中的位置 经过位置 到位置 且位置 和 都很靠近位置 在这个过程中 线圈中的磁通量 图3 1 3 a 是增加的b 是减少的c 先增加 后减少d 先减少 后增加 思路点拨 解此题的关键是正确把握条形磁铁的磁场分布情况 并结合磁通量的概念分析 解析 要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况 就必须知道条形磁铁在磁极附近磁感线的分布情况 条形磁铁在n极附近的分布情况如图所示 由图可知线圈中磁通量是先减少 后增加 d选项正确 答案 d 1 磁通量比较抽象 用穿过线圈的磁感线条数多少来表示 便显得形象和具体 易于理解 2 线圈平面在磁场中的放置方式 即线圈平面与磁场方向的夹角 当二者平行 即 0 时 无磁感线穿过回路 磁通量为零 当二者垂直 即 90 时 穿过回路的磁感线最多 磁通量最大 m bs 1 如图3 1 4所示 ab是水平面上一个圆形线圈的直径 在过ab的竖直平面内 有一根通电导线ef 已知ef平行于ab 当ef竖直向上平移时 电流磁场穿过圆面的磁通量将 a 逐渐增加b 逐渐减少c 始终为零d 不为零 但保持不变 图3 1 4 解析 利用安培定则判断直线电流产生的磁场 作出俯视图如图所示 考虑到磁场具有对称性 故穿入线圈的磁感线条数与穿出线圈的磁感线条数相等 故应选c 答案 c 例2 线圈在长直导线电流的磁场中做如图3 1 5所示的运动 a 向右平动 b 向下平动 c 绕轴转动 ad边向里 d 从纸面向纸外做平动 e 向上平动 e线圈有个缺口 判断线圈中有没有感应电流 图3 1 5 审题指导 根据导线周围的磁感线分布以及产生感应电流的条件即可判断各图中感应电流的有无 解析 在直导线电流磁场中的五个线圈 原来磁通量都是垂直纸面向里的 对直线电流来说 离电流越远 磁场就越弱 a 向右平动 穿过线圈的磁通量没有变化 故线圈中没有感应电流 b 向下平动 穿过线圈的磁通量减少 必产生感应电流 c 绕轴转动 穿过线圈的磁通量变化 开始时减少 必产生感应电流 d 离纸面越远 线圈中磁通量越少 线圈中有感应电流 e 向上平动 穿过线圈的磁通量增加 但由于线圈没有闭合 因此无感应电流 答案 a e中无感应电流 b c d中有感应电流 判断是否产生感应电流的关键是明确电路是否闭合 分清磁感线的疏密分布 从而判断磁通量是否变化 而不是看磁通量的有无 2 如图3 1 6所示 线圈两端接在电流表上组成闭合电路 在下列情况中 电流表指针不发生偏转的是 图3 1 6 a 线圈不动