高中物理 3.1 电磁感应现象同步备课课件 新人教版选修11.ppt

一电磁感应现象 1 基本知识 1 受电流磁效应的启示 法拉第坚信 电与磁有联系 电流能产生磁场 磁场也就一定能产生 2 法拉第电磁感应现象的发现进一步揭示了与磁现象之间的密切联系 划时代的发现 电流 电现象 2 思考判断 1 奥斯特发现了电磁感应现象 2 法拉第发现了电磁感应现象 3 探究交流法拉第发现电磁感应现象有何意义 提示 法拉第发现电磁感应现象进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系 使电的大规模生产和使用成为现实 1 基本知识 1 电磁感应现象 由的现象 2 感应电流 电磁感应产生的 3 磁通量 穿过一个的磁感线的多少 4 产生条件 只要穿过闭合电路的发生变化 闭合电路中就有感应电流产生 电磁感应现象 磁产生电 电流 闭合电路 磁通量 2 思考判断 1 闭合电路中的磁通量发生变化就会产生感应电流 2 闭合电路的部分导体做切割磁感线运动 会产生感应电流 3 探究交流用什么方法能使闭合电路中产生感应电流 提示 将部分导体绕成螺线管 用条型磁铁插入或拿出螺线管时 产生感应电流 问题导思 1 什么是磁通量 影响磁通量大小的因素有哪些 2 磁通量的改变有哪些情况 磁通量与磁通量的变化 1 磁通量 1 意义 磁通量表示穿过一个闭合电路 或一个面 的磁感线数目 2 影响磁通量大小的因素 闭合回路 或一个面 的面积s 磁场的强弱 即磁感应强度b的大小 b方向与面s的夹角 3 大小 在匀强磁场中 垂直于磁场方向的面积为s的闭合电路 磁通量为 bs 在匀强磁场中 若面积为s的闭合电路与磁场方向夹角为 则 bssin 4 单位 韦伯 符号 wb1wb 1t m2 2 磁通量的变化引起穿过一个闭合电路 或一个面 的磁通量发生变化的原因有以下几点 1 闭合回路面积s的变化引起磁通量的变化 如图3 1 1所示是导体做切割磁感线运动使面积发生变化而改变了穿过回路的磁通量 图3 1 1 2 磁感应强度的变化引起磁通量的变化 如图3 1 2甲是通过磁极的运动改变穿过回路的磁通量 图3 1 2乙通过改变原线圈中的电流从而改变磁场的强弱 进而改变穿过回路的磁通量 图3 1 2 3 磁场和闭合电路的面积都不发生变化 二者的夹角发生变化 从而引起穿过线圈的磁通量发生变化 如图3 1 3所示 闭合线圈在匀强磁场中绕轴oo 转动的过程 图3 1 3 1 谈磁通量问题时 必须指明是穿过哪个回路的磁通量 2 磁通量是有方向的标量 当磁感线同时沿相反方向穿过同一平面时 磁通量等于穿过该平面的磁感线的净剩条数 即相互抵消后剩下的磁感线的条数 关于磁通量的概念 下列说法正确的是 a 磁感应强度越大的地方 穿过线圈的磁通量也越大b 穿过线圈的磁通量为零 该处的磁感应强度一定为零c 磁感应强度越大 线圈面积越大 则磁通量越大d 穿过线圈的磁通量大小可以用穿过线圈的磁感线条数来衡量 解析 如果要研究的面与磁感应强度的方向平行 磁感应强度虽大 但磁通量仍为零 a c选项错 穿过某一面积的磁通量为零 可以是磁感应强度的方向与此面平行 但磁感应强度不一定为零 故b错 答案 d 当闭合电路跟磁场方向垂直时 穿过它的磁感线条数最多 磁通量最大 当跟磁场方向平行时 没有磁感线穿过它 即穿过的磁通量为零 如果穿过两个面的磁感线条数相等 则穿过它们的磁通量相等 1 如图3 1 4所示 环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置 若沿其半径向外拉弹簧 使其面积增大 则穿过弹簧的磁通量将怎样变化 图3 1 4 解析 此题所给条件是非匀强磁场 不能用 bs计算 只能比较拉弹簧前后的磁感线净条数多少 来判断磁通量的大小 首先必须明确条形磁铁的磁感线的分布 才能确定磁通量的大小 条形磁铁的磁感线是从n极出发 经外部空间磁场由s极进入 在磁铁内部的磁感线从s极到n极 又因磁感线是闭合曲线 所以条形磁铁内外磁感线条数一样多 面积越大 磁感线抵消的越多 穿过弹簧的磁通量为合磁通量 所以可知向外拉弹簧之前的磁通量大于之后的磁通量 答案 磁通量将减小 问题导思 1 在什么情况下闭合电路中才能产生感应电流 2 常见的产生感应电流有哪些类型 感应电流的产生条件 1 条件 1 闭合电路 2 磁通量发生变化 2 产生感应电流的常见类型 1 导线ab切割磁感线时 闭合回路产生的电流 图3 1 5甲 2 磁铁插入和拉出线圈时 回路中产生电流 图3 1 5乙 3 如图3 1 5丙 当开关s闭合或断开时 回路b中产生电流 滑动变阻器滑片向上或向下滑时 回路b中产生电流 图3 1 5 线圈在长直导线电流的磁场中做如图3 1 6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 6 审题指导 产生感应电流的条件 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 2 2013 高二检测 如图3 1 7 线框abcd从有界的匀强磁场区域穿过 下列说法中正确的是 图3 1 7 a 进入匀强磁场区域的过程中 abcd中有感应电流b 在匀强磁场中加速运动时 abcd中有感应电流c 在匀强磁场中匀速运动时 abcd中没有感应电流d 离开匀强磁场区域的过程中 abcd中没有感应电流 解析 从磁通量有无 变化 来判断产生感应电流与否 能抓住要点得出正确结论 若从切割磁感线的角度考虑问题 需注意全面比较闭合电路各部分切割的情况 在有界的匀强磁场中 常常需要考虑闭合回路进磁场 出磁场和在磁场中运动的情况 abcd在匀强磁场中无论匀速 还是加速运动 穿过abcd的磁通量都没有发生变化 答案 ac 1 2012 广东学业水平测试 如图3 1 8所示 竖直长直导线通以恒定电流i 闭合线圈abcd与直导线在同一平面内 导致线圈内磁通量发生变化的线圈运动是 a 水平向右平移b 竖直向下平移c 竖直向上平移d 以竖直长直导线为轴转动 图3 1 8 解析 通电直导线产生的磁场的特点是 离导线越远 磁场越弱 当线圈向右运动时 由于磁场减弱 穿过线圈的磁通量将减少 所以只有a正确 答案 a 2 2012 广东学业水平测试 下列物理现象属于电磁感应的是 a 通电导线周围产生磁场b 录音机使电流信号录入磁带c 磁带经过录音机的磁头时 还原出电流信号d 电流经过导体时使导体发热 解析 只有c是磁生电的现象 故只有c正确 答案 c 3 关于磁通量的概念 下面的说法正确的是 a 磁场中某处的磁感应强度越大 面积越大 则穿过线圈的磁通量一定就越大b 放在磁场中某处的一个平面 穿过它的磁通量为零 该处磁感应强度一定为零c 磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而产生的d 磁场中某处的磁感应强度不变 放在该处线圈的面积也不变 则磁通量一定不变 解析 根据磁通量的定义 当平面与磁场垂直时 磁通量为磁感应强度b与面积s的乘积 当平面与磁场平行时 磁通量为零 可知a b项错误 磁通量