高中物理 第一节电磁感应现象课件 新人教版选修1-1

1、一、磁通量一、磁通量()()1.1.定义定义: :磁感应强度磁感应强度B B与与垂直垂直磁场面积磁场面积S S的乘积的乘积, , 叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通 2.2.定义式定义式: : = BS = BS3. 适用条件适用条件: 匀强磁场匀强磁场单位单位: :韦伯韦伯, ,简称简称韦韦(Wb(Wb) ) B SB S1Wb = 1T1Wb = 1Tm m2 2 = 1V= 1Vs s4. 4. 磁通量的意义就是表示穿过这个面的磁感线的磁通量的意义就是表示穿过这个面的磁感线的条数条数当磁场当磁场BBS S垂直垂直, , 磁通量最大磁通量最大=BS=BS当当B

2、SBS时时, ,磁通量最小磁通量最小=0=0=BScos=BScos 当磁场当磁场B B与面积与面积S S不垂直不垂直, , B越大越大, S越大越大, 穿过这个面的磁感线条数就越多穿过这个面的磁感线条数就越多, 磁通量就越大磁通量就越大. 1、如图所示，矩形线框、如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，放置在水平面内，磁场方向与水平方向成磁场方向与水平方向成 角角(370)，已知，回，已知，回路的面积为路的面积为S，磁感应强度为，磁感应强度为B，则通过线框，则通过线框的磁通量为：的磁通量为： 。 A、BS B、4BS/5 C、3BS/5 D、3BS/4磁通量是磁通量是标量标量, , 但有但

3、有正、负正、负。磁通量的运算遵从代数。磁通量的运算遵从代数法则法则 。磁感线穿过某一平面，要注意从那一面穿入，那磁感线穿过某一平面，要注意从那一面穿入，那一面穿出。一面穿出。12= 1- 2注意：注意：磁通量与线圈的匝数无关磁通量与线圈的匝数无关S是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积S2S12、如图所示，两个同心放置的同平面的金属如图所示，两个同心放置的同平面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两环的磁通量则通过两环的磁通量 a、 b比较：比较：( ) A、 a b B、 a b C、 a= b D

4、、不能比较。、不能比较。B B2 2B B1 1=(B=(B1 1-B-B2 2)S)S二磁通量的变化量二磁通量的变化量: 在在t1时刻穿过线圈的磁通量为时刻穿过线圈的磁通量为1，在，在t2时刻穿时刻穿过线圈的磁通量为过线圈的磁通量为2，则这段时间，则这段时间t=t2-t1内穿过内穿过该线圈的磁通量的变化量为该线圈的磁通量的变化量为=1 2注意：注意：由于磁通量是标量，有正、负之分，在求由于磁通量是标量，有正、负之分，在求时，应先确定正方向，然后再进行运算。时，应先确定正方向，然后再进行运算。电流能够产生磁场，人们很自然会利用逆电流能够产生磁场，人们很自然会利用逆向思维思考：既然电流能够产生磁

5、场，反向思维思考：既然电流能够产生磁场，反过来，磁场是不是也能产生电流呢？过来，磁场是不是也能产生电流呢？ 二、电磁感应现象二、电磁感应现象法拉弟开始设想：把绕法拉弟开始设想：把绕在磁铁上的导线和电流在磁铁上的导线和电流表连接起来组成一个闭表连接起来组成一个闭合电路，结果发现指针合电路，结果发现指针不偏转，不能产生电流，不偏转，不能产生电流，换用换用强的磁铁或换用更强的磁铁或换用更灵敏电流表灵敏电流表，也没有电，也没有电流（电路图）。流（电路图）。怎样才能产生电流呢？怎样才能产生电流呢？ 实验一实验一 实验结论一：闭合电路的实验结论一：闭合电路的一部分一部分在磁场中做在磁场中做切割切割磁力线运

6、动时，导体中会产生电流。磁力线运动时，导体中会产生电流。 实验二实验二 实验实验结论二：不论是导体运动，还是磁体运结论二：不论是导体运动，还是磁体运动，只要闭合电路的动，只要闭合电路的一部分导体切割一部分导体切割磁感线，磁感线，电路中就有电流产生。电路中就有电流产生。实验三实验三 实验实验结论三：结论三：A螺线管中的磁场发生变化时，螺线管中的磁场发生变化时，闭合电路闭合电路B中磁通量发生变化，闭合电路中磁通量发生变化，闭合电路B中中就有电流发生。就有电流发生。三个实验有个共同特点：三个实验有个共同特点： 穿过闭合回路的磁通量均发生变化，这穿过闭合回路的磁通量均发生变化，这样产生了电流。样产生了

7、电流。 总结总结 不论用什么方法，只要穿过闭合电路不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路就有电流产生的磁通量发生变化，闭合电路就有电流产生电磁感应现象：电磁感应现象： 利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。产生的电流叫感应电流。产生感应电流的条件产生感应电流的条件 穿过闭合回路的磁通量发生变化穿过闭合回路的磁通量发生变化 三、电磁感应现象中的能量转化三、电磁感应现象中的能量转化实验三实验三 电能由电能由A A螺线管转移到螺线管转移到B B螺线管螺线管( (变压器原理变压器原理) )电磁感应现象同样遵循能量转化与守恒定律

8、电磁感应现象同样遵循能量转化与守恒定律 实验一、实验一、实验二实验二 消耗机械能消耗机械能-电能电能( (发电机原理发电机原理) )例例1: : 在一根水平方向的通电长直导线下方，有一个小线在一根水平方向的通电长直导线下方，有一个小线框框abcd，放置在跟长导线同一竖直平面内，今使小线框分，放置在跟长导线同一竖直平面内，今使小线框分别作着如下六种不同的运动，试判断线框内有无感应电流别作着如下六种不同的运动，试判断线框内有无感应电流（图（图1）。）。 A、左右平移、左右平移 B、上下平移、上下平移C、在纸面前后平移、在纸面前后平移 D、绕、绕ab、cd边的中心轴转动边的中心轴转动E、绕线框中心轴

9、、绕线框中心轴O旋转旋转 F、以直导线为轴绕轴转动、以直导线为轴绕轴转动例例2 2. . 线框线框ABCDABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中正确的是正确的是A A、进入匀强磁场区域的过程中，、进入匀强磁场区域的过程中，ABCDABCD中有感应电流中有感应电流B B、在匀强磁场中加速运动时，、在匀强磁场中加速运动时，ABCDABCD中有感应电流中有感应电流C C、在匀强磁场中匀速运动时，、在匀强磁场中匀速运动时，ABCDABCD中没有感应电流中没有感应电流D D、离开匀强磁场区域的过程中，、离开匀强磁场区域的过程中，ABCDABCD中没有感应电流中没有感应电流d假设以速度假设以速度v匀速地通匀速地通过磁场求导过磁场求导线框中无感线框中无感应电流的时应电流的时间间 ?L例例3.3.条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中