学习目标：1、了解与“电生磁”及“磁生电”相关的物理.ppt

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1、第一节电磁感应现象学习目标：1、了解与“电生磁”及“磁生电”相关的物理学史，知道电磁感应现象和感应电流。2、通过实验，探究和理解感应电流的产生条件。3、会分析通过电路的磁通量的变化情况，会计算磁通量及磁通量的变化。重点难点：1、磁通量及磁通量的变化的分析及计算。2、感应电流的产生条件及应用。奥斯特实验1820年，丹麦物理学家奥斯特把一条导线平行地放在小磁针上方，给导线通电后观察小磁针的偏转情况。奥斯特梦圆“电生磁”问题：电流可以产生磁场，那么，利用磁场是否也可以产生电流呢？由磁生电的现象——电磁感应现象；由电磁感应现象产生的电流——感应电流法拉第心系“磁生电”：1820年

2、奥斯特发现电流的磁效应之后，英国物理学家法拉第通过实验发现了“磁生电”，即电磁感应现象。并认识到“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。引起电磁感应的原因：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等。导体运动方向现象切割磁感线沿磁感线的方向有电流无电流探究感应电流的产生条件。结论：磁场强弱不变，导体棒运动，使闭合回路包围的面积发生变化时有感应电流，面积不变时无感应电流。磁铁运动方向现象插入静止拔出有电流有电流无电流结论：将磁铁插入或抽出时，线圈中磁场强弱发生变化时产生感应电流。实验方法磁通量现象通断开关螺线管插入或拔出变

3、阻器滑动有电流变化变化变化有电流有电流结论：将开关闭合或断开及改变滑动变阻器的滑片的位置，线圈A中的电流产生的磁场强弱变化，线圈B中的磁场强弱变化，线圈B中产生感应电流。讨论与交流上面三种方法可使闭合回路中产生感应电流，这三种方法表面看各不相同，你能否找出它们产生感应电流的共同特性？产生感应电流的实质的条件是什么？二、产生感应电流的条件：1、不论是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，还是线圈与磁场相对运动，或是线圈中磁场变化，都是闭合电路中的磁通量发生变化。2、产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。电路闭合和磁通量变化是根本。

4、二、磁通量：为了说清楚产生电磁感应的条件，要用到一个物理量——磁通量φ。φ=BS⊥=BScosθ磁感应强度与垂直于磁场方向面积的乘积。韦伯，符号：Wbθ2、公式：1、定义：3、单位：4、磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”，当有不同方向的磁场同时穿过同一面积时，此时的磁通量为各磁场穿过该面磁通量的代数和。即同一面积内相反方向的磁感线相互抵消后剩下的磁感线条数。磁通量Φ变的四种情况B不变、S变例：闭合电路的一部分导体切割磁感线时ΔΦ=Φt-Φ0=B·ΔSB变、S不变例：线圈与磁体之间发生相对运动时ΔΦ=Φt-Φ0=ΔB·SB和S都变注意：此时可由ΔΦ＝Φt－Φ0计算并

5、判断磁通量是否变化B和S大小都不变，但二者之间的夹角变例：线圈在磁场中转动时5、穿过回路的磁通量几种形式的变化φ=BS⊥=BScosθabdc思考2：如右图，若磁感应强度为B，面积为S(Ｂ⊥Ｓ)，则以cd为轴转过900，磁通量变化量为多少?转过1800磁通量变化量是多少？转过3600磁通量变化量为多少？(2)S指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积，如图乙，闭合回路abcd和闭合回路ABCD虽然面积不同，但穿过它们的磁通量却相同：Φ＝BS2。磁通量的分析和计算要点1.匀强磁场中磁通量的计算利用公式：Φ＝BS(其中B为匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的有效面积)。注意以下四种情

6、况：(1)如果磁感线与平面不垂直，如图甲所示，有效面积应理解为原平面在垂直磁场方向上的投影面积，如果平面与垂直磁场方向的夹角为θ，则有效面积为Scosθ，穿过该平面的磁通量为Φ＝BScosθ。若磁感线与平面夹角为α，则Φ＝BSsinα。(3)某面积内有不同方向的磁感线穿过时，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。即该面积内抵消不同方向的磁感线后剩下的某一方向的净磁感线条数为磁通量。(4)线圈为多匝时，不影响磁通量的计算，即Φ≠NBS,因为穿过线圈的磁感线的条数不受匝数影响。2.非匀强磁场中磁通量的分析条形磁铁、通电导

7、线周围的磁场都是非匀强磁场，可利用磁感线来定性判断，即磁通量的大小对应穿过线圈的磁感线的条数，穿过线圈的磁感线的条数变化，则磁通量变化。例1:①将条形磁铁按图所示方向插入闭合线圈．在磁铁插入的过程中，灵敏电流表示数_______。②磁铁在线圈中保持静止不动，灵敏电流表示数_____。③将磁铁从线圈上端拔出的过程中，灵敏电流表示数_______。(以上各空均填“为零”或“不为零”)不为零为零不为零例3：绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接,判断在以下各情况中，线圈Ⅱ中是否有感应电流产生．①闭合电健K的瞬时_______。②