人教版选修32 4.2探究电磁感应的产生条件（问题探究式） 课件（29张）.pptx

第四章电磁感应 4 2探究感应电流的产生条件 1 明确感应电流产生条件的实验探究过程 知道发现 磁生电 的意义和价值 2 理解感应电流的产生条件 并能应用这一条件分析和解决实际问题 3 理解磁通量的概念 掌握其计算方法 会分析判断通过电路的磁通量的变化情况 导 一 探究感应电流的产生条件探究实验1中 磁场的强弱不变 但是导体棒切割磁感线运动使闭合导体回路包围的面积在 探究实验2中 将磁铁插入或抽出时 线圈中磁场发生 变化 变化 思 探究实验3中 将开关闭合或断开及改变滑动变阻器的滑片的位置 使a中电流变化时 电流产生的磁场也在 通过b线圈的磁场强弱也在 3 归纳结论只要穿过 导体回路的磁通量 闭合导体回路中就有感应电流 变化 变化 闭合 发生变化 提出问题 有电就有磁 那么是不是 有磁就有电 呢 猜想一 有磁就有电猜想二 有磁不一定有电 探究电磁感应的产生条件 议 探究课题 由磁场产生电流的条件是什么呢 探究电磁感应的产生条件 摆动 不摆动 实验结论 当导体棒左右运动时 切割磁感线 有电流产生 导体棒上下平动时 不切割磁感线 没有电流产生 实验一 闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动 展 问题 是不是一定要导体去切割磁感线即导体运动磁场不动才能产生感应电流呢 思考 1 插入和拔出磁铁的过程中 线圈有没切割磁感线 2 线圈中会不会产生感应电流 实验二 把磁铁插入螺线管或从螺线管拔出 摆动 不摆动 摆动 实验结论 磁铁插入和拔出的瞬间 螺线管中的每一线圈都切割磁感线 有电流产生 磁铁停在螺线管中时 没切割磁感线 无电流产生 实验二 把磁铁插入螺线管或从螺线管拔出 小结 无论是导体运动 还是磁场运动 只要闭合电路的一部分导体切割了磁感线 电路中就有电流产生 评 磁通量发生了变化 导体切割磁感线这一动作背后是否还隐藏着更本质的东西呢 思考与探究 摆动 不摆动 摆动 摆动 实验结论 即使导体不切割磁感线 当大线圈所在处的磁场变化时 大线圈中也有电流产生 实验三 双螺线管实验 实验目的 使用不切割磁感线的方法产生感应电流 议展 实验一 导体切割磁感线实质 改变了闭合电路在磁场中的面积 实验二 磁铁插入或拔出实质 改变了闭合电路中磁场的强弱 实验三 开关闭合或断开 滑动变阻器滑动实质 改变了闭合电路中磁场的强弱 结论 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 感应电流产生的条件是 1 回路要闭合 2 穿过回路的磁通量发生变化 磁通量变化包括 b变化s变化b s的夹角变化 评 一 磁通量的理解及变化分析1 磁通量的计算 1 b与s垂直时 bs s为线圈的有效面积 如图4 a 所示 2 b与s不垂直时 bs b s s 为线圈在垂直磁场方向上的投影面积 b 为b在垂直于s方向上的分量 如图 b c 所示 3 某线圈所围面积内有不同方向的磁场时 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 如图 d 所示 2 磁通量是标量 但有正负 其正负表示与规定的穿入方向相同或相反 穿过某一面的磁通量等于各部分磁通量的代数和 3 磁通量的变化大致可分为以下几种情况 1 磁感应强度b不变 有效面积s发生变化 如图5 a 所示 2 有效面积s不变 磁感应强度b发生变化 如图 b 所示 3 磁感应强度b和有效面积s都不变 它们之间的夹角发生变化 如图 c 所示 4 用磁感线的条数表示磁通量 当回路中有不同方向的磁感线穿过时 磁通量是指穿过某一面磁感线的 净 条数 即指不同方向的磁感线的条数差 1 如图所示 能产生感应电流的是 a 磁铁向下运动b 磁铁停在线圈中不动c 磁铁向上运动d 只要有磁铁就一定有电流 检 解析 选ac 磁铁向上或向下运动时 线圈中的磁感应强度变化 穿过线圈的磁通量变化 线圈中产生感应电流 a c正确 磁铁停在线圈中不动时 线圈中磁通量不变 不产生感应电流 b d错误 2 如图所示 通有恒定电流的导线mn与闭合金属线框共面 第一次将金属线框由 平移到 第二次将金属线框绕cd边翻转到 设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为 1和 2 则 a 1 2b 1 2c 1 2d 不能判断 解析 选c 设线框在位置 时的磁通量为 1 在位置 时的磁通量为 直线电流产生的磁场在 处比在 处要强 将线框从 平移到 磁感线是从线框的同一面穿过的 所以 1 将线框从 绕cd边转到 磁感线分别是从线框的正反两面穿过的 所以 2 以原来穿过的为正 则后来从另一面穿过的为负 故正确选项为c 3 如图所示 直导线中通以电流i 矩形线圈与通电直导线共面 下列情况中能产生感应电流的是 a 电流i增大时b 线圈向右平动c 线圈向下平动d 线圈绕ab边转动 思路点拨 首先弄清直线电流周围磁感线的分布特点 然后再判断磁通量是否变化 自主解答 i增大引起直导线周围磁场增强 使回路中磁通量增加 产生感应电流 故a对 因远离导线 线圈所在处磁场减弱 磁通量变小 回路中产生感应电流 故b对 线框向下平动 穿过回路的磁通量不变 无感应电流产生 故c错 线圈绕ab边转动时 由于线圈与磁感线夹角变化引起磁通量变化 产生感应电流 故d错 答案 abd 规律总结 判定感应电流有无的关键是 正确分析磁铁或者电流所产生的磁感线在周围空间的分布 如图所示 a b c三个闭合线圈放在同一平面内 当线圈a中有电流i通过时 穿过它们的磁通量分别为 a b c 则 a a b cb a b cc a c bd a c b 1 磁通量可理解为穿过回路的净磁感线的条数 穿过a b c向里的磁感线条数一样多 向外的条数c b a 因此净磁感线条数a b c 即 a b c 如图所示的匀强磁场中有一个矩形的闭合导线框 在下列几种情况下 线框中是否产生感应电流 没有 没有 有 2 某一实验装