人教版選修32 4.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件（問題探究式） 課件（29張）.pptx

第四章電磁感應(yīng) 4 2探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 1 明確感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的實驗探究過程 知道發(fā)現(xiàn) 磁生電 的意義和價值 2 理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件 并能應(yīng)用這一條件分析和解決實際問題 3 理解磁通量的概念 掌握其計算方法 會分析判斷通過電路的磁通量的變化情況 導(dǎo) 一 探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件探究實驗1中 磁場的強弱不變 但是導(dǎo)體棒切割磁感線運動使閉合導(dǎo)體回路包圍的面積在 探究實驗2中 將磁鐵插入或抽出時 線圈中磁場發(fā)生 變化 變化 思 探究實驗3中 將開關(guān)閉合或斷開及改變滑動變阻器的滑片的位置 使a中電流變化時 電流產(chǎn)生的磁場也在 通過b線圈的磁場強弱也在 3 歸納結(jié)論只要穿過 導(dǎo)體回路的磁通量 閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流 變化 變化 閉合 發(fā)生變化 提出問題 有電就有磁 那么是不是 有磁就有電 呢 猜想一 有磁就有電猜想二 有磁不一定有電 探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件 議 探究課題 由磁場產(chǎn)生電流的條件是什么呢 探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件 擺動 不擺動 實驗結(jié)論 當導(dǎo)體棒左右運動時 切割磁感線 有電流產(chǎn)生 導(dǎo)體棒上下平動時 不切割磁感線 沒有電流產(chǎn)生 實驗一 閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的運動 展 問題 是不是一定要導(dǎo)體去切割磁感線即導(dǎo)體運動磁場不動才能產(chǎn)生感應(yīng)電流呢 思考 1 插入和拔出磁鐵的過程中 線圈有沒切割磁感線 2 線圈中會不會產(chǎn)生感應(yīng)電流 實驗二 把磁鐵插入螺線管或從螺線管拔出 擺動 不擺動 擺動 實驗結(jié)論 磁鐵插入和拔出的瞬間 螺線管中的每一線圈都切割磁感線 有電流產(chǎn)生 磁鐵停在螺線管中時 沒切割磁感線 無電流產(chǎn)生 實驗二 把磁鐵插入螺線管或從螺線管拔出 小結(jié) 無論是導(dǎo)體運動 還是磁場運動 只要閉合電路的一部分導(dǎo)體切割了磁感線 電路中就有電流產(chǎn)生 評 磁通量發(fā)生了變化 導(dǎo)體切割磁感線這一動作背后是否還隱藏著更本質(zhì)的東西呢 思考與探究 擺動 不擺動 擺動 擺動 實驗結(jié)論 即使導(dǎo)體不切割磁感線 當大線圈所在處的磁場變化時 大線圈中也有電流產(chǎn)生 實驗三 雙螺線管實驗 實驗?zāi)康?使用不切割磁感線的方法產(chǎn)生感應(yīng)電流 議展 實驗一 導(dǎo)體切割磁感線實質(zhì) 改變了閉合電路在磁場中的面積 實驗二 磁鐵插入或拔出實質(zhì) 改變了閉合電路中磁場的強弱 實驗三 開關(guān)閉合或斷開 滑動變阻器滑動實質(zhì) 改變了閉合電路中磁場的強弱 結(jié)論 只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化 閉合電路中就有電流 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是 1 回路要閉合 2 穿過回路的磁通量發(fā)生變化 磁通量變化包括 b變化s變化b s的夾角變化 評 一 磁通量的理解及變化分析1 磁通量的計算 1 b與s垂直時 bs s為線圈的有效面積 如圖4 a 所示 2 b與s不垂直時 bs b s s 為線圈在垂直磁場方向上的投影面積 b 為b在垂直于s方向上的分量 如圖 b c 所示 3 某線圈所圍面積內(nèi)有不同方向的磁場時 規(guī)定某個方向的磁通量為正 反方向的磁通量為負 求其代數(shù)和 如圖 d 所示 2 磁通量是標量 但有正負 其正負表示與規(guī)定的穿入方向相同或相反 穿過某一面的磁通量等于各部分磁通量的代數(shù)和 3 磁通量的變化大致可分為以下幾種情況 1 磁感應(yīng)強度b不變 有效面積s發(fā)生變化 如圖5 a 所示 2 有效面積s不變 磁感應(yīng)強度b發(fā)生變化 如圖 b 所示 3 磁感應(yīng)強度b和有效面積s都不變 它們之間的夾角發(fā)生變化 如圖 c 所示 4 用磁感線的條數(shù)表示磁通量 當回路中有不同方向的磁感線穿過時 磁通量是指穿過某一面磁感線的 凈 條數(shù) 即指不同方向的磁感線的條數(shù)差 1 如圖所示 能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 a 磁鐵向下運動b 磁鐵停在線圈中不動c 磁鐵向上運動d 只要有磁鐵就一定有電流 檢 解析 選ac 磁鐵向上或向下運動時 線圈中的磁感應(yīng)強度變化 穿過線圈的磁通量變化 線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流 a c正確 磁鐵停在線圈中不動時 線圈中磁通量不變 不產(chǎn)生感應(yīng)電流 b d錯誤 2 如圖所示 通有恒定電流的導(dǎo)線mn與閉合金屬線框共面 第一次將金屬線框由 平移到 第二次將金屬線框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到 設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化分別為 1和 2 則 a 1 2b 1 2c 1 2d 不能判斷 解析 選c 設(shè)線框在位置 時的磁通量為 1 在位置 時的磁通量為 直線電流產(chǎn)生的磁場在 處比在 處要強 將線框從 平移到 磁感線是從線框的同一面穿過的 所以 1 將線框從 繞cd邊轉(zhuǎn)到 磁感線分別是從線框的正反兩面穿過的 所以 2 以原來穿過的為正 則后來從另一面穿過的為負 故正確選項為c 3 如圖所示 直導(dǎo)線中通以電流i 矩形線圈與通電直導(dǎo)線共面 下列情況中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 a 電流i增大時b 線圈向右平動c 線圈向下平動d 線圈繞ab邊轉(zhuǎn)動 思路點撥 首先弄清直線電流周圍磁感線的分布特點 然后再判斷磁通量是否變化 自主解答 i增大引起直導(dǎo)線周圍磁場增強 使回路中磁通量增加 產(chǎn)生感應(yīng)電流 故a對 因遠離導(dǎo)線 線圈所在處磁場減弱 磁通量變小 回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流 故b對 線框向下平動 穿過回路的磁通量不變 無感應(yīng)電流產(chǎn)生 故c錯 線圈繞ab邊轉(zhuǎn)動時 由于線圈與磁感線夾角變化引起磁通量變化 產(chǎn)生感應(yīng)電流 故d錯 答案 abd 規(guī)律總結(jié) 判定感應(yīng)電流有無的關(guān)鍵是 正確分析磁鐵或者電流所產(chǎn)生的磁感線在周圍空間的分布 如圖所示 a b c三個閉合線圈放在同一平面內(nèi) 當線圈a中有電流i通過時 穿過它們的磁通量分別為 a b c 則 a a b cb a b cc a c bd a c b 1 磁通量可理解為穿過回路的凈磁感線的條數(shù) 穿過a b c向里的磁感線條數(shù)一樣多 向外的條數(shù)c b a 因此凈磁感線條數(shù)a b c 即 a b c 如圖所示的勻強磁場中有一個矩形的閉合導(dǎo)線框 在下列幾種情況下 線框中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流 沒有 沒有 有 2 某一實驗裝