《3电磁感应现象及应用》教学

电磁感应现象及应用“电生磁”的发现1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。“磁生电”的发现1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。产生的电流叫作感应电流。一、电磁感应的探索历程3.法拉第的概括法拉第把引起感应电流的原因概括为五类：(1)变化的电流；(2)变化的磁场；(3)运动的恒定电流；(4)运动的磁铁；(5)在磁场中运动的导体。4．电磁感应法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流。5．发现电磁感应现象的意义(1)使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。(2)使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类的电气化时代。1.区别：“动电生磁”和“动磁生电”是两个不同的过程，要抓住过程的本质，“动电生磁”是指运动电荷周围产生磁场；“动磁生电”是指线圈内的磁通量发生变化而在闭合线圈内产生了感应电流。“动电生磁”中的“动”是运动的意思，电荷相对磁场运动，“动磁生电”中的“动”是变化的意思。要从本质上来区分它们。2.联系：二者都是反映了电流与磁场之间的关系。“动电生磁”和“动磁生电”(1)由磁生电的现象都是电磁感应现象。(2)所有的电磁感应现象都与变化和运动相联系。是否为电磁感应现象的判断方法1.探究导体棒在磁场中运动是否产生感应电流(如图所示)：二、探究感应电流的产生条件实验操作实验现象(有无电流)分析论证导体棒静止无闭合电路包围的面积变化时，电路中有感应电流产生；包围的面积不变时，电路中无感应电流产生导体棒平行磁感线运动无导体棒切割磁感线运动有2．探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生感应电流(如图所示)：实验操作实验现象(有无电流)分析论证N极插入线圈有线圈中的磁场变化时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场不变时，线圈中无感应电流N极停在线圈中无N极从线圈中抽出有S极插入线圈有S极停在线圈中无S极从线圈中抽出有3.模仿法拉第的实验(如图所示)：实验操作实验现象(线圈B中有无电流)分析论证开关闭合瞬间有线圈B中磁场变化时，线圈B中有感应电流；线圈B中磁场不变时，线圈B中无感应电流开关断开瞬间有开关保持闭合，滑动变阻器的滑片不动无开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片有只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。归纳结论(1)磁通量是标量，但是有正负．磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的．即若以向里穿过某面的磁通量为正，则向外穿过这个面的磁通量为负。(2)若穿过某一面的磁感线既有穿出，又有穿入，则穿过该面的合磁通量为净磁感线的条数。(3)由Φ＝BS可知，磁通量的大小与线圈的匝数无关。磁通量的理解(1)B与S垂直时：Φ＝BS.B指匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的面积。(2)B与S不垂直时：Φ＝BS⊥.S⊥为线圈在垂直磁场方向上的有效面积，在应用时可将S分解到与B垂直的方向上，如图所示，Φ＝BSsinθ。匀强磁场中磁通量的计算当B与S垂直时，通常有以下两种情况：(1)S不变，B改变，则ΔΦ＝ΔBS。(2)S改变，B不变，则ΔΦ＝B·ΔS。磁通量变化量的计算(1)解答该类题目时，要注意磁感线是从平面的哪一面穿入的；(2)当规定从某一面穿入的磁通量为正值时，则从另一面穿入的就为负值，然后按照求代数和的方法求出磁通量的变化(磁通量是有正、负的标量)；(3)准确地把初、末状态的磁通量表示出来是解题的关键。求解磁通量的方法感应电流是否产生的判断1.感应电流产生的必要条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，所以判断感应电流有无时必须明确以下两点：(1)明确电路是否为闭合电路；(2)判断穿