人教版選修32 4.2探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件（問(wèn)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(shí)驗(yàn)探究過(guò)程 知道發(fā)現(xiàn) 磁生電 的意義和價(jià)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(shí)際問(wèn)題 3 理解磁通量的概念 掌握其計(jì)算方法 會(huì)分析判斷通過(guò)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(shí)驗(yàn)1中 磁場(chǎng)的強(qiáng)弱不變 但是導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)使閉合導(dǎo)體回路包圍的面積在 探究實(shí)驗(yàn)2中 將磁鐵插入或抽出時(shí) 線圈中磁場(chǎng)發(fā)生 變化 變化 思 探究實(shí)驗(yàn)3中 將開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)及改變滑動(dòng)變阻器的滑片的位置 使a中電流變化時(shí) 電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也在 通過(guò)b線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)弱也在 3 歸納結(jié)論只要穿過(guò) 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(wèn)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(chǎng)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(dòng) 不擺動(dòng) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 當(dāng)導(dǎo)體棒左右運(yùn)動(dòng)時(shí) 切割磁感線 有電流產(chǎn)生 導(dǎo)體棒上下平動(dòng)時(shí) 不切割磁感線 沒(méi)有電流產(chǎn)生 實(shí)驗(yàn)一 閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng) 展 問(wèn)題 是不是一定要導(dǎo)體去切割磁感線即導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)不動(dòng)才能產(chǎn)生感應(yīng)電流呢 思考 1 插入和拔出磁鐵的過(guò)程中 線圈有沒(méi)切割磁感線 2 線圈中會(huì)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 實(shí)驗(yàn)二 把磁鐵插入螺線管或從螺線管拔出 擺動(dòng) 不擺動(dòng) 擺動(dòng) 實(shí)驗(yàn)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(shí) 沒(méi)切割磁感線 無(wú)電流產(chǎn)生 實(shí)驗(yàn)二 把磁鐵插入螺線管或從螺線管拔出 小結(jié) 無(wú)論是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng) 還是磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng) 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(píng) 磁通量發(fā)生了變化 導(dǎo)體切割磁感線這一動(dòng)作背后是否還隱藏著更本質(zhì)的東西呢 思考與探究 擺動(dòng) 不擺動(dòng) 擺動(dòng) 擺動(dòng) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 即使導(dǎo)體不切割磁感線 當(dāng)大線圈所在處的磁場(chǎng)變化時(shí) 大線圈中也有電流產(chǎn)生 實(shí)驗(yàn)三 雙螺線管實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?使用不切割磁感線的方法產(chǎn)生感應(yīng)電流 議展 實(shí)驗(yàn)一 導(dǎo)體切割磁感線實(shí)質(zhì) 改變了閉合電路在磁場(chǎng)中的面積 實(shí)驗(yàn)二 磁鐵插入或拔出實(shí)質(zhì) 改變了閉合電路中磁場(chǎng)的強(qiáng)弱 實(shí)驗(yàn)三 開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi) 滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)實(shí)質(zhì) 改變了閉合電路中磁場(chǎng)的強(qiáng)弱 結(jié)論 只要穿過(guò)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(guò)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(píng) 一 磁通量的理解及變化分析1 磁通量的計(jì)算 1 b與s垂直時(shí) bs s為線圈的有效面積 如圖4 a 所示 2 b與s不垂直時(shí) bs b s s 為線圈在垂直磁場(chǎng)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(chǎng)時(shí) 規(guī)定某個(gè)方向的磁通量為正 反方向的磁通量為負(fù) 求其代數(shù)和 如圖 d 所示 2 磁通量是標(biāo)量 但有正負(fù) 其正負(fù)表示與規(guī)定的穿入方向相同或相反 穿過(guò)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(qiáng)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(qiáng)度b發(fā)生變化 如圖 b 所示 3 磁感應(yīng)強(qiáng)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(dāng)回路中有不同方向的磁感線穿過(guò)時(shí) 磁通量是指穿過(guò)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(yùn)動(dòng)b 磁鐵停在線圈中不動(dòng)c 磁鐵向上運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí) 線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化 穿過(guò)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(dòng)時(shí) 線圈中磁通量不變 不產(chǎn)生感應(yīng)電流 b d錯(cuò)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(guò)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(shí)的磁通量為 1 在位置 時(shí)的磁通量為 直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在 處比在 處要強(qiáng) 將線框從 平移到 磁感線是從線框的同一面穿過(guò)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(guò)的 所以 2 以原來(lái)穿過(guò)的為正 則后來(lái)從另一面穿過(guò)的為負(fù) 故正確選項(xiàng)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(shí)b 線圈向右平動(dòng)c 線圈向下平動(dòng)d 線圈繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng) 思路點(diǎn)撥 首先弄清直線電流周?chē)鸥芯€的分布特點(diǎn) 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?chē)艌?chǎng)增強(qiáng) 使回路中磁通量增加 產(chǎn)生感應(yīng)電流 故a對(duì) 因遠(yuǎn)離導(dǎo)線 線圈所在處磁場(chǎng)減弱 磁通量變小 回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流 故b對(duì) 線框向下平動(dòng) 穿過(guò)回路的磁通量不變 無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生 故c錯(cuò) 線圈繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 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(cuò) 答案 abd 規(guī)律總結(jié) 判定感應(yīng)電流有無(wú)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?chē)臻g的分布 如圖所示 a b c三個(gè)閉合線圈放在同一平面內(nèi) 當(dāng)線圈a中有電流i通過(guò)時(shí) 穿過(guò)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(guò)回路的凈磁感線的條數(shù) 穿過(guò)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(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)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(méi)有 沒(méi)有 有 2 某一實(shí)驗(yàn)裝