高中物理 第2章 第1节电磁感应现象的发现课件 粤教版选修11.ppt

第一节电磁感应现象的发现 一 法拉第与电磁感应现象1 电磁感应现象 只要穿过闭合回路的 发生变化 闭合回路中就有电流产生 这种现象就是 2 感应电流 在电磁感应现象中产生的电流就是 3 产生感应电流的条件 1 电路必须是 2 闭合回路的 要发生变化 磁通量 电磁感应现象 感应电流 闭合的 磁通量 二 感应电动势1 电动势 描述电源将其他形式的能转化为电能 的物理量为电源的电动势 2 每个电源均有一个电动势 一节普通一号电池的电动势为 3 在电磁感应现象中产生的电源电动势叫 本领 1 5v 感应电动势 1 初 高中学习的产生感应电流的条件本质是否相同 在初中学习的产生感应电流的条件是闭合回路的部分导体做切割磁感线运动 由于闭合回路的部分导体做切割磁感线运动引起了回路面积的变化 进而改变穿过回路的磁通量产生感应电流 其本质与高中学习的产生感应电流的条件是相同的 疑难突破 2 穿过闭合回路的磁通量很大 是否一定发生电磁感应现象 产生电磁感应现象的条件 归根结底 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 例如闭合线圈从与磁感线平行的位置转到与磁感线垂直的位置 磁铁与闭合电路间的相对运动 产生磁通量的电路中的电源开关的接通与断开 调节电流大小的滑动变阻器滑片的滑动等 3 电能是从哪里来的能量守恒是自然界最基本的规律 但在产生感应电流的过程中 磁铁 线圈都没有减少什么 那么电能怎么来的呢 原来 在任何电磁感应现象中 要使穿过回路的磁通量发生不断的变化 都必须有外力对磁体或导体做功 也就是说要消耗其他能量 所以电能是由其他能量转化来的 例1 关于电磁感应 下列说法正确的是 a 导体相对磁场运动 导体内一定会产生感应电流b 导体做切割磁感线的运动 导体内一定会产生感应电流c 闭合电路在磁场中做切割磁感线运动 电路中一定会产生感应电流d 穿过闭合电路的磁通量发生变化 电路中一定会产生感应电流 产生感应电流的条件 典例剖析 解析产生感应电流有两个必要条件 一是闭合电路 二是回路中磁通量发生变化 二者缺一不可 导体相对磁场运动或导体做切割磁感线运动时 不一定组成闭合电路 故a b错误 即使是闭合回路做切割磁感线运动 回路中磁通量也不一定发生变化 如右图所示 闭合导体虽然切割磁感线 但回路中磁通量始终未变 故无感应电流产生 c错误 答案d 例2 如图2 1 1所示 正方形导线框放在匀强磁场区内 磁场垂直于线框平面 在下列情况下 能否产生感应电流 请说明理由 1 将线框由正方形拉成圆形的过程中 2 将线框水平向右拉出磁场区 3 线框绕cd边旋转 磁通量变化与否的分析 图2 1 1 解析 1 将线框由正方形拉成圆形 面积增大 闭合回路中磁通量增大 所以有感应电流产生 2 应分两个过程分析 当线框在磁区中运动时 磁通量不变 无感应电流产生 在线框离开磁区的过程中 磁通量减少 有感应电流产生 3 当线框以cd边为轴旋转时 穿过线框的磁通量发生变化 有感应电流产生 答案见解析 例3 如图2 1 2所示 竖直放置的长直导线通以恒定电流 有一矩形线框与导线在同一平面内 在下列情况中线圈不会产生感应电流的是 a 导线中电流变大b 线框向右平动c 线框向下平动d 线框以ab边为轴转动 线框在非匀强磁场中的运动 图2 1 2 对a选项 因i增大而引起导线周围的磁场增强 使线框的磁通量增大 故a会 对b选项 因离开直导线方向越远 磁感线分布越疏 如图甲 因此线框向右平动时 穿过线框的磁通量变小 故b会 对c选项 由图甲可知线框向下平动时穿过线框的磁通量不变 故c不会 对d选项 可用一些特殊位置来分析 当线框在图甲位置时 穿过线框的磁通量最大 当线框转过90 时 穿过线框的磁通量为零 因此可以判定线框以ab轴运动时磁通量一定变化 故d会 答案c 例4 如图2 1 3所示 两个线圈分别绕在一个铁环上 线圈a接直流电源 线圈b接灵敏电流表 下列哪种情况不可能使线圈b中产生感应电流 a 将开关s接通或断开的瞬间b 开关s接通一段时间之后c 开关s接通后 改变变阻器滑动头的位置时d 拿走铁环 再做这个实验 开关s接通或断开的瞬间 通过电流的变化产生感应电流 图2 1 3 解析本题的实验方法就是当年法拉第的实验原理装置 根据法拉第对产生感应电流的概括 a c