劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)-探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件-課件(人教版選修3-2)資料

1、第一節(jié)劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)第二節(jié)探究感應(yīng)電流的產(chǎn) 生條件“磁生電”？“電能生磁”！一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)奧斯特夢圓 :“電”生“磁”(機(jī)遇總是垂青那些有準(zhǔn)備的人）法拉第心系：“磁”能否“電”呢？（成功總是屬于那些堅(jiān)持不懈的人）法拉第是英國物理學(xué)家、化學(xué)家，也是著名的自學(xué)成才的科學(xué)家。1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)之后，法拉第于1821年提出“由磁產(chǎn)生電”的大膽設(shè)想，并開始了十年艱苦的探索。 在這十年中，他失敗了，再探索，再失敗，再探索終于于年取得了成功！法拉第 （1）變化的電流（2）變化的磁場（3）運(yùn)動(dòng)的恒定電流（4）運(yùn)動(dòng)的磁鐵（5）在磁場中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體法拉第把引起電流的原因概括為五類：法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)

2、使人們對電和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識更加完善，宣告了電磁學(xué)作為一門統(tǒng)一學(xué)科的誕生，為電磁學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。同時(shí)也推動(dòng)了 電氣化時(shí)代的到來.【例1】發(fā)電的基本原理是電磁感應(yīng)。發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是（ ）A安培 B赫茲 C法拉第 D麥克斯韋 【例2】發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是_，發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在磁場中受力規(guī)律的科學(xué)家是_，發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是_，發(fā)現(xiàn)電荷間相互作用力規(guī)律的的科學(xué)家是_。C奧斯特安培法拉第庫倫學(xué)生思考： 如何讓磁生成電？你認(rèn)為電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？ 一、磁通量1磁通量的概念：設(shè)在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)與磁場方向垂直的平面，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，平面的面積為S，則磁感應(yīng)強(qiáng)度

3、B與面積S的乘積，叫做穿過這個(gè)面的磁通量，簡稱磁通，用表示 = B SSB2S是指閉合回路中磁場所處的那部分有效面積如圖414所示，若閉合電路abcd和ABCD所在平面均與勻強(qiáng)磁場B垂直，面積分別為S1和S2，圖414且S1S2，但磁場區(qū)域恰好只有ABCD那么大，穿過S1和S2的磁通量是相同的2對同一個(gè)平面，它與磁場方向垂直時(shí)，穿過它的磁感線條數(shù)最多，磁通量最大， = BS；它與磁場方向平行時(shí)，沒有磁感線穿過它，磁通量最小， =3磁通量的單位：在國際單位制中是韋伯，簡稱韋，符號是Wb1Wb1Tm21VS . 4磁通量的意義：磁感線越密的地方，穿過垂直磁感線單位面積的磁感線條數(shù)越多，反之越少，因

4、此垂直穿過單位面積的磁通量磁通密度反映了磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，在數(shù)值上等于磁感應(yīng)強(qiáng)度， B= /S 5磁通量不是矢量，是標(biāo)量，但有正、負(fù)之分，其正負(fù)表示與規(guī)定的平面的正反面相同還是相反6磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化率的應(yīng)該有正確區(qū)分（1）磁通量 = BS（2）磁通量的變化： = 2 1（3）磁通量的變化率： /t 是指磁通量隨時(shí)間變化的快慢 abdc3、哪些情況可以引起磁通量變化?= B S (B垂直S）磁通量變化包括：(1) 只有B變化(2) 只有S變化(3)只有變化(4)B、S、 都變化，或其中兩者變化二、探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件1實(shí)驗(yàn)觀察探究1：導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動(dòng)是否產(chǎn)生電流圖411實(shí)驗(yàn)

5、1： 如圖411所示，將導(dǎo)軌、可移動(dòng)導(dǎo)體AB放置在磁場中，并和電流計(jì)組成閉合回路，把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄在下表中.實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(有無電流)導(dǎo)體棒靜止_導(dǎo)體棒平行磁感線運(yùn)動(dòng)_導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)_無無有當(dāng)閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。結(jié)論：探究2：磁鐵在螺線管中運(yùn)動(dòng)是否產(chǎn)生電流圖412實(shí)驗(yàn)2 如圖412所示，將螺線管與電流計(jì)組成閉合回路，把條形磁鐵插入或拔出螺線管，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(有無電流)實(shí)驗(yàn)操作(有無電流)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象N極插入線圈_S極插入線圈_N極停在線圈中_S極停在線圈中_N極從線圈中抽出_S極從線圈中抽出_有無有有有無結(jié)論：當(dāng)磁鐵和線圈發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路中有

6、感應(yīng)電流產(chǎn)生；當(dāng)磁鐵和線圈相對靜止時(shí)，回路中無感應(yīng)電流探究3：模擬法拉第的實(shí)驗(yàn)如圖413所示，線圈A通過變阻器和開關(guān)連接到電源上，線圈B的兩端連到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：圖413實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(線圈B中有無電流)開關(guān)閉合_開關(guān)斷開_開關(guān)閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器不動(dòng)_開關(guān)閉合時(shí)，迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片_有無有有結(jié)論：當(dāng)線圈A中電流變化時(shí)，線圈B中才有電流產(chǎn)生。 第二部分 分析論證模型歸類切割類變化類條件分析B不變，S變S不變，B變=BS=BS=BS 變！相對運(yùn)動(dòng)磁場變化1 結(jié)論：無論用什么方法，只要使閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電流中就會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生2 產(chǎn)生感應(yīng)

7、電流的條件： （1）電路閉合 （2）磁通量發(fā)生變化小結(jié)：提出問題電磁實(shí)驗(yàn)探究分析論證得出結(jié)論理 解 應(yīng) 用？電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件： 穿過閉合電路的 磁通量發(fā)生變化本課小結(jié)2如圖所示，磁場中有一個(gè)閉合的彈簧線圈。先把線圈撐開（圖甲），然后放手，讓線圈收縮（圖乙）。線圈收縮時(shí)，其中是否有感應(yīng)電流？為什么？小試牛刀3. 矩形線圈ABCD位于通電長直導(dǎo)線附近，線圈與導(dǎo)線在一個(gè)平面內(nèi)，線圈的兩個(gè)邊與導(dǎo)線平行。下列哪種情況線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流？（1）在這個(gè)平面內(nèi)，線圈遠(yuǎn)離或靠近長直導(dǎo)線時(shí)；（2）在這個(gè)平面內(nèi)，線圈沿著平行與導(dǎo)線的方向 上下運(yùn)動(dòng)時(shí)；（3）線圈以AB邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)；（4）線圈以AD邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)；（5

8、）線圈以長直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)；（6）長直導(dǎo)線中的電流發(fā)生變化時(shí)；（7）在中心點(diǎn)不變的情況下，把矩形線圈ABCD拉成圓形時(shí)。答案：（1）（3）（4）（6）（7）感應(yīng)電流有無的判斷感應(yīng)電流產(chǎn)生的必要條件是穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，所以判斷感應(yīng)電流有無時(shí)：1明確電路是否為閉合電路2判斷穿過回路的磁通量是否發(fā)生變化2如圖416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圖416AC 3、 一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向水平向右,一面積為S的矩形線圈abcd如圖所示放置,平面abcd與豎直方向成角，將abcd繞ad軸轉(zhuǎn)180角，則穿過線圈平面

9、的磁通量的變化量為()A0B2BSC2BScos D2BSsin圖417C【思路點(diǎn)撥】磁通量的變化量即穿過這一平面的初、末兩狀態(tài)的磁通量之差【精講精析】開始時(shí)穿過線圈平面的磁通量為：1BScos.則后來穿過線圈平面的磁通量為：2BScos則磁通量的變化量為：|21|2BScos.變式訓(xùn)練1如圖418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()A12B12C12 D不能判斷圖418C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)生的磁場在處比在處要強(qiáng)，.將線框

10、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(fù))故正確選項(xiàng)為C. 4、 如圖419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)圖419ABD5、如圖L為一根無限長的通電直導(dǎo)線，M為一金屬環(huán)，L通過M的圓心并與M所在的平面垂直，且通以向上的電流I，則()A當(dāng)L中的電流發(fā)生變化時(shí)，環(huán)中有感應(yīng)電流B當(dāng)M左右平移時(shí)，環(huán)中有感應(yīng)電流C當(dāng)M保持水平，在豎直方向上下移動(dòng)時(shí)環(huán)中有感應(yīng)電流D只要L與M保持垂直，則以上幾種情況，環(huán)中均無感應(yīng)電流圖4110D6、麥克風(fēng)是常用的一種電子設(shè)備，它的內(nèi)部是一個(gè)小型傳感器，把聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號它的種類比較多，如圖所示為動(dòng)圈式話筒簡圖,它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，該線圈處在柱形永磁體的輻射狀磁場中，當(dāng)聲音使膜片振動(dòng)時(shí)，就能將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，下列說法正確的是()圖4111A該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的C膜片振動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D膜片振動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流圖4111BD【精講精析】當(dāng)聲音使膜片振動(dòng)時(shí)，膜片后的金屬線圈隨之振動(dòng)，線圈就會(huì)切