划时代的发现4.2探究感应电流产生的条.ppt

第四章 电磁感应v 知识导航v 本 章 以 电 流、磁 场 知 识 为 基 础，研 究 了 电磁 感 应 的 一 系 列 现 象，通 过 实 验 总 结 出 了产 生 感 应 电 流 的 条 件 和 判 定 感 应 电 流 方 向的 一 般 规 律楞 次 定 律，给 出 了 确 定 感应 电 动 势 大 小 的 一 般 规 律法 拉 第 电 磁感 应 定 律，讲 述 了 电 磁 感 应 的 两 种 特 殊 现象自感和涡流v 本 章 内 容 可 分 为 四 个 单 元 第 一 单 元(第12 节)，探 究 产 生 感 应 电 流 的 条 件；第 二单 元(第3节)，讲 述 楞 次 定 律 及 应 用；第 三单 元(第4节)，讲 述 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律；第 四 单 元(第57 节)，讲 述 产 生 感 应 电 动势的本质及几种特殊的电磁感应现象v 本 章 的 重 点 是 感 应 电 流 的 产 生 条 件 和 法 拉第 电 磁 感 应 定 律、楞 次 定 律；难 点 是 楞 次定律的理解和应用v 本 章 知 识 是 以 后 学 习 交 变 电 流、电 磁 场 和电 磁 波 的 基 础，是 高 中 物 理 的 重 要 内 容，也 是 高 考 的 重 点 同 学 们 应 给 予 足 够 的 重视v 学法指导v(1)要 熟 知 产 生 感 应 电 流 的 条 件，磁 通 量 的变化率决v 定 着 感 应 电 动 势 的 大 小，理 解 感 应 电 流 的磁场总是“阻碍”原磁场的变化等概念v(2)要 学 好 本 章 知 识，首 先 要 认 真 观 察 实 验现 象，并 对 实 验 现 象 进 行 分 析 和 推 理，充分理解从实验到理论的分析推理过程v(3)在 深 刻 理 解 磁 通 量、磁 通 量 的 变 化、变化 率、原 磁 场、感 应 电 流 的 磁 场 这 些 概 念的 基 础 上 全 面 掌 握 计 算 感 应 电 流 的 两 种 方法，熟练应用楞次定律v(4)要 全 面 理 解 能 的 转 化 和 守 恒 定 律，学 会用 能 量 守 恒 的 观 点 分 析 电 磁 感 应 的 实 际 问题v 考纲须知内容 要求电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流 4.1 划时代的发现4.2 探究感应电流的产生条件 了解电磁感应现象的发展过程体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神 理解探究感应电流产生条件的实验过程掌握感应电流的产生条件解读课标v 在初中物理已经学过，闭合导体回路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就产生电流(如图所示)，这种现象叫做电磁感应，电磁感应现象是怎样产生的？它的产生条件是什么？v 1 电 磁 感 应 现 象 的 发 现 是 与_的发现密切相连的v 2 电 流 的 磁 效 应 是 丹 麦 物 理 学 家_首 先 发 现 的，时 间 是_年，电 流 的磁效应证实了_v 现象和_现象是有联系的v 3 英 国 物 理 学 家_于_年 发 现了电磁感应现象，实现了磁生电的梦想v 4 回 顾 磁 通 量 的 概 念：在 磁 感 应 强 度 为 B的 匀 强 磁 场 中，有 一 个 与 磁 场 垂 直 的 平 面S，_和 _的乘 积，叫 做 穿 过 这 个 面 积 的 磁 通 量，单 位_，符号_v 5 读 课 本 的 几 个 演 示 实 验，仔 细 体 会 这几 个 实 验 的 共 同 点 是_v 6 感 应 电 流 产 生 的 条 件 是_v 答案：1.电流磁效应v 2奥斯特；1820；电；磁v 3法拉第；1831v 4磁感应强度B；面积S；韦伯；Wbv 5 磁 生 电 是 一 种 在 变 化、运 动 的 过 程 中才能出现的效应v 6 只 要 穿 过 闭 合 导 体 回 路 的 磁 通 量 发 生变化，闭合导体回路中就有感应电流产生v(1)截 流 导 线 能 使 小 磁 针 偏 转，这 种 作 用称为电流的磁效应v(2)1820 年4月，奥 斯 特 发 现 了 电 流 的 磁 效应v 特别提醒：v(1)电 流 的 磁 效 应 显 示 了 载 流 导 体 对 磁 针的 作 用 力，揭 示 了 电 现 象 与 磁 现 象 之 间 存在的某种联系v(2)奥 斯 特 的 发 现 突 破 了 人 类 对 电 与 磁 认识的局限性.探究热点1 电流的磁效应v 由 磁 场 产 生 电 流 的 现 象 叫 电 磁 感 应 现 象，英国 科 学 家 法 拉 第 经 过10年 的 不 懈 努 力 终 于 在1831年 发 现 电 磁 感 应 现 象，完 成 了 磁 生 电 的愿望v 法 拉 第 把 引 起 感 应 电 流 的 原 因 概 括 为 五 类：变 化 的 电 流、变 化 的 磁 场、运 动 的 恒 定 电 流、运动的磁场、在磁场中运动的导体探究热点2 电磁感应现象v 特别提醒：v(1)能 产 生 电 磁 感 应 现 象 的 电 路 必 须 是 闭 合的v(2)电 磁 感 应 定 律 的 发 现 使 人 们 对 电 与 磁 内在 联 系 的 认 识 更 加 完 善，宣 告 了 电 磁 学 作为一门统一学科的诞生v(3)电流磁效应和电磁感应现象的关系电磁感应现象电流磁效应关系利用磁场产生电流的现象电流产生磁场电能够生磁，磁能够生电v v 电磁感应现象的发现有何重大意义？v 答 案：(1)使 人 们 对 于 电 和 磁 内 在 联 系 的 认识 更 加 完 善，宣 告 了 电 磁 学 作 为 一 门 统 一学科的诞生v(2)促 进 了 人 类 文 明 的 进 步，改 善 了 人 类 的生活条件.v(1)磁通量的定义式：BS.v(2)磁通量的单位为韦伯，符号Wb.v(3)判 断 穿 过 回 路 的 磁 通 量 是 否 发 生 变 化大致有以下几种情况：v 磁 感 应 强 度 B 不 变，线 圈 面 积 S发 生 变 化，例 如 闭 合 电 路 的 一 部 分 导 体 切 割 磁 感 线 时v 线 圈 面 积 S不 变，磁 感 应 强 度 B 发 生 变 化，例 如 线 圈 与 磁 体 之 间 发 生 相 对 运 动 时 或 者磁 场 是 由 通 电 螺 线 管 产 生 而 螺 线 管 中 的 电流变化探究热点3 磁通量v 磁 感 应 强 度 B 和 回 路 面 积 S同 时 发 生 变 化，此 时 可 由 t 0计 算 并 判 断 磁 通 量是否变化v 线 圈 面 积 S不 变，磁 感 应 强 度 B 也 不 变，但 二 者 之 间 的 夹 角 发 生 变 化，例 如 线 圈 在磁场中转动时v v 磁 通 量 是 标 量，那 么 的 正、负 如 何 理 解？v 答 案：磁 通 量 有 正 负 之 分，其 正 负 是 这 样规 定 的：任 何 一 个 面 都 有 正、反 两 面，若规 定 磁 感 线 从 正 面 穿 入 时 磁 通 量 为 正 值，则磁感线从反面穿入时磁通量为负值v 若 磁 感 线 沿 相 反 方 向 穿 过 同 一 平 面，且 正向 磁 感 线 条 数 为 1，反 向 磁 感 线 条 数 为 2，则 磁 通 量 等 于 穿 过 该 平 面 的 磁 感 线 的 净条数(磁通量的代数和)，即 12.v 磁 通 量 的 正 负 既 不 表 示 大 小，也 不 表 示 方向，仅是为了计算方便而引入的.集体讨论2v(1)实验观察v 实 验 闭 合 电 路 中 部 分 导 体 做 切 割 磁 感线运动v 如 图 甲 所 示，导 体 AB 做 切 割 磁 感 线 运 动 时，线 路 中 有 电 流 产 生，而 导 体 AB 顺 着 磁 感 线运动时，线路中无电流产生探究热点3 感应电流的产生条件v 实验条形磁铁在线圈中运动v 如 图 乙 所 示，条 形 磁 铁 插 入 或 拔 出 线 圈 时，线 圈 中 有 电 流 产 生，但 磁 铁 在 线 圈 中 静 止不动时，线圈中无电流产生v 实验改变螺线管A 中的电流v 如 图 丙 所 示，将 小 螺 线 管 A 插 入 大 螺 线 管 B 中不 动，当 开 关S 接 通 或 断 开 时，电 流 表 中 有电 流 通 过；若 开 关S 一 直 接 通，当 改 变 滑 动变 阻 器 的 阻 值 时，电 流 表 中 也 有 电 流 通 过；而 开 关 一 直 闭 合，滑 动 变 阻 器 不 动 时，无 电流产生v(2)分析论证v 归 纳 上 述 实 验 观 察 的 结 果，可 以 看 出：实验 中，磁 场 的 强 弱 没 有 变 化，但 是 导 体棒 切 割 磁 感 线 运 动 使 闭 合 电 路 包 围 的 面 积在变化v 实 验 中 和 中，将 磁 铁 插 入 或 抽 出 时，线 圈 中 磁 场 发 生 变 化；将 开 关 闭 合 或 断 开及 改 变 滑 动 触 头 的 位 置，使 A 中 电 流 变 化时，电 流 产 生 的 磁 场 也 在 变，通 过 B 线 圈的磁场强弱也在变v(3)归纳结论v 只 要 穿 过 闭 合 导 体 回 路 的 磁 通 量 发 生 变 化，闭合导体回路中就有感应电流v 特别提醒：v 感应电流产生条件可总结为两条：一是电路闭合，二是磁通量变化，二者缺一不可.