2012高中物理 第一章 第一節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 第二節(jié) 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 課件 粵教版選修3-3

1、第一章電磁感應(yīng)第一節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象第二節(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件知識(shí)點(diǎn)1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象磁生電1電磁感應(yīng)現(xiàn)象：_的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象2感應(yīng)電流：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流3“電”與“磁”的聯(lián)系奧斯特實(shí)驗(yàn)(1)_證實(shí)電流的周圍存在磁場(chǎng)，即“電生磁”的現(xiàn)象，這一實(shí)驗(yàn)揭示了電與磁之間的聯(lián)系(2)_ 證實(shí)磁也可以生電，即“磁生電”的現(xiàn)象，這一實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步揭示了電與磁之間的聯(lián)系法拉第實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn) 2 磁通量和磁通量的變化1磁通量：_的磁感線的條數(shù)叫磁通量，用表示垂直穿過(guò)回路平面BS在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁場(chǎng)與某回路(平面)垂直時(shí)，穿過(guò)該回路(平面)的磁通量為_(kāi)；當(dāng)磁場(chǎng)與某回路(平面)斜交時(shí)，穿過(guò)該回路(平面)的磁通量為_(kāi)(角

2、為磁場(chǎng)方向與平面之間的角度)BSsin 2磁通量的變化：穿過(guò)同一個(gè)平面的磁通量在兩個(gè)時(shí)刻的差值(注意磁通量的正負(fù))，可以利用磁感線的條數(shù)變化進(jìn)行判斷知識(shí)點(diǎn)3 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1通過(guò)磁產(chǎn)生電必須同時(shí)滿足兩個(gè)要求(1)產(chǎn)生電流的回路一定是_的；閉合(2)在閉合回路中一定_2磁通量的變化要有磁通量的變化面積(1)當(dāng)閉合回路中存在磁場(chǎng)時(shí)，其_發(fā)生變化，可以使回路中的磁通量發(fā)生變化(2)當(dāng)閉合回路的面積保持不變時(shí)，穿過(guò)回路的_發(fā)生變化時(shí)，也可以使回路中的磁通量發(fā)生變化磁場(chǎng)(3)也可以通過(guò)觀察穿過(guò)閉合回路的磁感線的條數(shù)的變化來(lái)確定磁通量是否變化【例題】如圖 111 所示，將一個(gè)矩形小線圈放在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)

3、中，若線圈平面平行于磁感線，則下列運(yùn)動(dòng)中能使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖 111A矩形線圈平行于磁感線平移B矩形線圈垂直于磁感線平移C矩形線圈繞 ab 邊轉(zhuǎn)動(dòng)D矩形線圈繞 bc 邊轉(zhuǎn)動(dòng)解析：線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是必須有磁通量的變化，在圖示位置，穿過(guò)線圈中的磁通量為零，如果矩形線圈平行于磁感線平移，則穿過(guò)線圈中的磁通量仍然為零，磁通量沒(méi)有變化，因此，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流；如果矩形線圈垂直于磁感線平移，也沒(méi)有磁通量的變化，因此，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流；如果矩形線圈繞ab 邊轉(zhuǎn)動(dòng)，則線圈中的磁通量將發(fā)生變化，因此，能產(chǎn)生感應(yīng)電流；如果矩形線圈繞bc 邊轉(zhuǎn)動(dòng)，同樣不能產(chǎn)生感應(yīng)電流答案：C1關(guān)于感應(yīng)電流產(chǎn)生條件

4、的說(shuō)法中，正確的是()DA只要穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中就一定有感應(yīng)電流B只要閉合導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線中就一定有感應(yīng)電流C閉合導(dǎo)體的一部分，若不做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合回路中就一定沒(méi)有感應(yīng)電流D當(dāng)穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合回路中就一定有感應(yīng)電流解析：當(dāng)穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合回路中就一定有感應(yīng)電流知識(shí)點(diǎn)4 磁通量發(fā)生變化的正確理解1磁通量是雙向標(biāo)量，沒(méi)有方向，但穿過(guò)某回路的磁感線如果存在穿出和穿入的情況，即有方向相反的磁感線同時(shí)穿過(guò)這個(gè)回路，則磁通量可以互相抵消因此，磁通量是總的效果，磁通量的變化也是這種總的效果的變化2磁通量與面積有關(guān)，但不一定是面積越大，磁通

5、量越大【例題】如圖 112 所示，矩形線圈與直線電流共面，在線圈從位置移到位置的過(guò)程中，關(guān)于線框中的磁通量的變化情況正確的說(shuō)法是()A一直增加B先增加再減少C先增加再減少再增加D先增加再減少再增加再減少圖 112解析：電流的周圍存在磁場(chǎng)，由安培定則可知，在位置磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，且遠(yuǎn)離直線電流的位置，磁場(chǎng)越弱，靠近直線電流的位置，磁場(chǎng)越強(qiáng)；在位置磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，且靠近直線電流的位置，磁場(chǎng)越強(qiáng)，遠(yuǎn)離直線電流的位置，磁場(chǎng)越弱當(dāng)線圈從位置到右邊與直線電流重合時(shí)(位置1 到位置2)，穿過(guò)線圈的磁通量變大；當(dāng)線圈從右邊與直線電流重合到對(duì)稱中心位置時(shí)(位置2 到位置3)，穿過(guò)線圈的磁通量變?。划?dāng)線

6、圈從對(duì)稱中心位置到左邊與直線電流重合時(shí)(位置 3到位置4)，穿過(guò)線圈的磁通量變大；當(dāng)線圈從左邊與直線電流重合到位置時(shí)(位置4 到位置5)，穿過(guò)線圈的磁通量變小答案：D2如圖 113 所示，為一個(gè)閉合的金屬?gòu)椈蓤A圈，在它的中間插有一根條形磁鐵，現(xiàn)用力從四周拉彈簧圓圈，使圓圈的面積增大，則通過(guò)彈簧圓圈面的磁通量 _(“變大”、“變小”或“不變”)，環(huán)內(nèi)_(“能”或“不能”)產(chǎn)生感應(yīng)電流圖 113圖 1解析：條形磁鐵的磁感線分布如圖1 所示，顯然進(jìn)去和出來(lái)的磁感線要抵消一部分：當(dāng)用力向四周拉圓環(huán)時(shí)，進(jìn)去的磁感線條數(shù)增加，而出來(lái)的磁感線條數(shù)不變，故穿過(guò)彈簧圓圈面的磁通量變??；根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，圓

7、圈內(nèi)磁通量發(fā)生變化，且是閉合圓圈，故能產(chǎn)生感應(yīng)電流答案:變小 能題型1電磁感應(yīng)現(xiàn)象【例題】(雙選)現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈 A、線圈 B、電流計(jì)及開(kāi)關(guān)如圖 114 連接，某同學(xué)如下操作中均發(fā)現(xiàn)電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，用法拉第總結(jié)的五種引起感應(yīng)電流方法，對(duì)產(chǎn)生的原因描述正確的是()圖 114A閉合與打開(kāi)開(kāi)關(guān)均發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)，是變化的電流引起的B閉合開(kāi)關(guān)，線圈 A 向上拔出與向下插入時(shí)指針偏轉(zhuǎn)，是運(yùn)動(dòng)的恒定電流引起的C閉合開(kāi)關(guān)，線圈 A 中的鐵芯拔出與插入，指針偏轉(zhuǎn)是變化的電流引起的D閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，指針偏轉(zhuǎn)的原因是運(yùn)動(dòng)的恒定電流引起的解析：法拉第在實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出的五種引起感應(yīng)

8、電流的原因是：變化的磁場(chǎng)，變化的電流，運(yùn)動(dòng)的恒定電流，運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體閉合與打開(kāi)開(kāi)關(guān)，使得A 中的電流發(fā)生了變化，引起B(yǎng) 中產(chǎn)生感應(yīng)電流，A 正確；線圈A 中的電流恒定，拔出與插入線圈 A 使得恒定電流運(yùn)動(dòng)，引起了B 中產(chǎn)生感應(yīng)電流，B 正確；閉合開(kāi)關(guān)，線圈A 中的鐵芯拔出與插入，使得 A 激發(fā)的磁場(chǎng)發(fā)生了變化，引起B(yǎng) 中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以C錯(cuò)誤；閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片，使得A 中的電流發(fā)生了變化，引起 B 中產(chǎn)生感應(yīng)電流，D 錯(cuò)誤答案：AB1如圖 115 所示，有兩個(gè)同心導(dǎo)體圓環(huán)內(nèi)環(huán)中通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，外環(huán)中原來(lái)無(wú)電流當(dāng)內(nèi)環(huán)中電流逐漸增大時(shí)，外環(huán)中( )AA一定有電流B不

9、一定有電流C一定沒(méi)有電流D無(wú)法確定圖 115解析：內(nèi)環(huán)電流增加，所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，則外環(huán)所圍成的面積中的磁通量改變，故而外環(huán)中有感應(yīng)電流產(chǎn)生題型2對(duì)磁通量變化的理解【例題】如圖 116 所示，無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線與矩形線框絕緣共面放置，當(dāng)直導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流 I 時(shí)，線框中 _ 感應(yīng)電 流 ； 當(dāng) I 逐 漸 增 大 時(shí) ， 線 框 中_感應(yīng)電流；當(dāng) I 逐漸減小時(shí)，線框中_感應(yīng)電流(填“有”或 “無(wú)”)圖 116解析：直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布具有對(duì)稱性，因?qū)Ь€放置的位置不對(duì)稱，所以在矩形線框中存在因直導(dǎo)線中電流的變化而產(chǎn)生的磁通量的變化，可以判斷線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流當(dāng)直導(dǎo)線中通以圖示方向

10、的恒定電流I 時(shí)，線框中有磁通量，但沒(méi)有磁通量的變化，因此，線框中沒(méi)有感應(yīng)電流；當(dāng)I逐漸增大時(shí)，線框中的磁通量會(huì)發(fā)生變化，因此，線框中有感應(yīng)電流；同理，當(dāng)I 逐漸減小時(shí)，線框中的磁通量也會(huì)發(fā)生變化，因此，線框中也有感應(yīng)電流答案：無(wú) 有有規(guī)律總結(jié)：弄清直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布，正確理解磁通量的物理意義是解答的關(guān)鍵.2如圖 117 所示，矩形線圈沿著條形磁鐵自左向右移動(dòng)，則下列關(guān)于穿過(guò)線圈的磁通量的說(shuō)法中正確的是()CA穿過(guò)線圈的磁通量增大B穿過(guò)線圈的磁通量減小C穿過(guò)線圈的磁通量先減小后增大D穿過(guò)線圈的磁通量先增大后減小解析：根據(jù)條形磁鐵周圍的磁感線的特點(diǎn)，可以判斷，穿過(guò)線圈的磁通量先減小后增大圖 1

11、173如圖 118 所示，ab 是水平面上一個(gè)圓的直徑，在過(guò) ab 的豎直平面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線 cd.已知 cd 平行與 ab，當(dāng)cd 豎直向上平移時(shí)，穿過(guò)圓面積的磁通量將()C圖 118A逐漸增大C始終為零B逐漸減小D不為零，但保持不變解析：根據(jù)安培定則和對(duì)稱性，可以確定穿過(guò)圓面積的磁通量始終為零題型3產(chǎn)生感應(yīng)電流條件【例題】如圖 119 所示，矩形線框 abcd 的一邊 ad 恰與長(zhǎng)直導(dǎo)線重合(互相絕緣)現(xiàn)使線框繞不同的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不能)圖 119使框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(A以 ad 邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)B以 OO為軸轉(zhuǎn)動(dòng)C以 bc 邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)D以 ab 邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路的磁通量發(fā)生變化，線框abcd 是閉合電路，只要通過(guò)它的磁通量發(fā)生變化就可以產(chǎn)生感應(yīng)電流通有電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)是以長(zhǎng)直導(dǎo)線為中心的同心圓并且離導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁感線越疏以ad 邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)線框abcd 的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，以O(shè)O、bc 邊、ab 邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)線框abcd 的