4.1-4.2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).ppt

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 導(dǎo)線應(yīng)該朝哪個(gè)方向放置才能發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象 一 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 1831年 法拉第的成功實(shí)驗(yàn) 法拉第尋找10年的 磁生電 終于發(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)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 學(xué)生思考 如何讓磁生成電 初中學(xué)過電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么 科學(xué)探究一般過程包括那些 提出問題 實(shí)驗(yàn)探究 分析論證 得出結(jié)論 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4 1 1 實(shí)驗(yàn)1 如圖4 1 1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 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 實(shí)驗(yàn)2 如圖4 1 2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 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4 1 3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4 1 3 實(shí)驗(yàn)3 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 2 分析論證探究實(shí)驗(yàn)1中 磁場的強(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) 線圈中磁場發(fā)生 變化 變化 探究實(shí)驗(yàn)3中 將開關(guān)閉合或斷開及改變滑動(dòng)變阻器的滑片的位置 使A中電流變化時(shí) 電流產(chǎn)生的磁場也在 通過B線圈的磁場強(qiáng)弱也在 變化 變化 3 歸納結(jié)論只要穿過 導(dǎo)體回路的磁通量 閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流 閉合 發(fā)生變化 如圖所示 把矩形閉合線圈放在勻強(qiáng)磁場中 線圈平面與磁感線平行 下面能使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 A 線圈沿磁感線方向移動(dòng)B 線圈沿垂直磁感線方向做移動(dòng)C 線圈以ab邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)D 線圈以bc邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) C 問題 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)電流的條件 1 電路閉合 2 磁通量發(fā)生變化 小結(jié) 3 哪些情況可以引起磁通量變化 BS 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 1 如圖所示的勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框 在下列幾種情況下 線框中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流 1 保持線框平面始終與磁感線垂直 線框在磁場中上下運(yùn)動(dòng) 圖甲 2 保持線框平面始終與磁感線垂直 線框在磁場中左右運(yùn)動(dòng) 圖乙 3 線框繞軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng) 圖丙 沒有 沒有 有 小試牛刀 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 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 新型無線充電器可為一米外設(shè)備充電 據(jù)英國 每日郵報(bào) 報(bào)道 日本科學(xué)家研制了一種新型無線充電器并進(jìn)行了成功演示 這種新型充電器能夠?yàn)?米外的設(shè)備充電 隨著它的出現(xiàn)和普及 我們將在某一天與電源插頭說 再見 最新科技應(yīng)用 Gear4日前在香港舉辦記者會(huì) 宣布在香港推出一系列iPhone產(chǎn)品 其中以上圖的無線充電器最受曯目 該無線充電器使用無線充電技術(shù) 把套上特別保護(hù)套的iPhone放在該無線充電版上即可充電 預(yù)計(jì)12月推出 售價(jià)未有公布 課后習(xí)題1 課后習(xí)題2 課后習(xí)題3 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) 第四部分小結(jié) 從幾個(gè) 磁生電 現(xiàn)象到統(tǒng)一的規(guī)律 磁通量發(fā)生變化 產(chǎn)生感應(yīng)電流 磁通量的是否變化要看磁感應(yīng)強(qiáng)度B和正對面積S的乘積是否變化 1 S是指閉合回路中磁場所處的那部分有效面積如圖4 1 4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4 1 4 三 正確理解磁通量的概念 且S1 S2 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 磁感應(yīng)強(qiáng)度與平面不垂直時(shí) 求磁通量的方法將平面向垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度B的平面投影 1 如圖所示 一個(gè)矩形線圈與通有相同大小的電流的平行直導(dǎo)線處于同一平面 而且處在兩導(dǎo)線的中央 則 A 兩電流同向時(shí) 穿過線圈的磁通量為零B 兩電流反向時(shí) 穿過線圈的磁通量為零C 兩電流同向或反向 穿過線圈的磁通量都相等D 兩電流產(chǎn)生的磁場是不均勻的 不能判定穿過 圖4 1 5 A 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4 1 6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4 1 6 AC 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 則穿過線圈平面的磁通量的變化量為 A 0B 2BSC 2BScos D 2BSsin 圖4 1 7 C 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 1 BScos 則后來穿過線圈平面的磁通量為 2 BScos 則磁通量的變化量為 2 1 2BScos 變式訓(xùn)練1如圖4 1 8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 A 1 2B 1 2C 1 2D 不能判斷 圖4 1 8 C 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4 1 9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4 1 9 ABD 5 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4 1 10 D 6 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4 1 11 A 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4 1 11 BD 精講精析 當(dāng)聲音使膜片振動(dòng)時(shí) 膜片后的