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《高中物理第四章电磁感应12划时代的发现探究感应电流的产生条件课件新人教版选修.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第四章电磁感应1~2划时代的发现 探究感应电流的产生条件一、奥斯特梦圆“电生磁”在1820年4月的一次讲演中,奥斯特偶然在直导线附近放置一枚小磁针,当导线中有电流通过时,磁针发生了偏转。这就是著名的奥斯特实验。实验表明:通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场。电流的磁效应是科学史上的一个重要发现,它揭示了电现象与磁现象之间存在的某种联系,从此把电学和磁学联系起来。二、法拉第心系“磁生电”法拉第经过长期不懈的努力最终发现:“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。法拉第把引起电流的原因概括为五类,它们都与变化和运动相联系,这就是:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁
2、、在磁场中运动的导体。他把这些现象定名为电磁感应,产生的电流叫做感应电流。三、探究感应电流的产生条件实验1闭合电路一部分导体做切割磁感线运动。实验电路如图甲所示。产生感应电流的原因分析:导体AB做切割磁感线运动时,匀强磁场的磁感应强度B没有变化,但导体AB与电流表组成的回路面积S发生变化,即回路中磁通量发生了变化。实验2条形磁铁在线圈中相对运动。实验电路如图乙所示。产生感应电流的原因分析:向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出时,线圈与电流表组成的回路面积S没有变化,但线圈回路中的磁感应强度B发生了变化,即回路中的磁通量发生了变化。实验3模仿法拉第的实验。实验电路如图丙所示。丙产生感应电
3、流的原因分析:由于迅速移动滑动变阻器的滑片(或由于开关的闭合、断开),线圈A中的电流迅速变化,产生的磁场的强弱也在迅速变化,所以通过线圈B的磁感应强度(或磁场强弱)也在迅速变化,即线圈B回路中的磁通量发生了变化。1.产生感应电流的条件:既与磁场的变化有关系,也就是说,与磁感应强度的变化有关系;也与闭合电路包围的面积有关系。即与闭合回路的磁通量有关系。2.实验表明:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流。自我检测1.正误判断。(1)只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生。()解析:产生感应电流的条件:一是闭合电路,二是磁通量变化。有磁通量而不变化,是不会产生感
4、应电流的。答案:×(2)穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生。()解析:磁通量发生变化,而螺线管回路不闭合,不会产生感应电流。答案:×(3)闭合电路的部分导体在磁场中运动就会产生感应电流。()解析:只有闭合电路的部分导体做切割磁感线的运动时,闭合回路中才会产生感应电流。答案:×(4)线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框中也没有感应电流产生。()解析:产生感应电流的两个条件都满足才会有感应电流产生。答案:√2.(多选)如图所示,导线ab和cd互相平行,则下列四种情况中,导线cd中有电流的是()A.开关S闭合或断开的瞬间B.开关S是闭合的,但滑动触头向左滑
5、C.开关S是闭合的,但滑动触头向右滑D.开关S始终闭合,滑动触头不动解析:开关S闭合或断开的瞬间、开关S闭合但滑动触头向左滑的过程中、开关S闭合但滑动触头向右滑的过程中都会使通过导线ab段的电流发生变化,使穿过cd回路的磁通量发生变化,从而在cd导线中产生感应电流。因此,本题的正确选项应为ABC。答案:ABC探究一探究二对磁通量概念的理解问题探究如图甲,竖直向下的匀强磁场中,水平放置一正方形线框;如图乙,竖直向下的匀强磁场中,平行磁感应强度的方向放置正方形线框。若线框的面积是S,磁感应强度为B,试求两种情况下,穿过线框的磁通量分别是多少?要点提示:题图甲中,磁感线与线框所在平面垂直,穿过
6、线框的磁通量Φ1=BS;题图乙中,磁感线与线框所在平面平行,穿过线框的磁通量Φ2=0。探究一探究二知识归纳1.对磁通量的三点理解(1)磁通量是标量,但是有正负。磁通量的正负不表示大小,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。探究一探究二2.匀强磁场中磁通量的计算(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投影面积,
7、在应用时可将S投影到与B垂直的方向上或者S不变,将B分解为垂直于S和平行于S两个分量,则Φ=B⊥S,如图所示Φ=BSsinθ。(3)某面积内有不同方向的磁场时,分别计算不同方向的磁场的磁通量,然后规定某个方向的磁通量为正,反方向的磁通量为负,求其代数和。探究一探究二3.非匀强磁场中磁通量的分析条形磁铁、通电导线周围的磁场都是非匀强磁场,通常只对穿过线圈的磁通量进行定性分析,分析时应兼顾磁场强弱、线圈面积和磁场与线圈的夹角等因素,并可
