高中物理 第一章 第一、二节 电磁感应现象 研究产生感应电流的条件课件 粤教版选修3-2.ppt

第一章电磁感应第一节电磁感应现象第二节研究产生感应电流的条件 知识点一电磁感应现象 1 由磁生电的现象 叫做电磁感应现象 由电磁感应现象产生的电动势称为感应电动势 产生的电流 称为感应电流 2 电流的磁效应与电磁感应现象的区别 1820年 丹麦物理学家奥斯特发现了电流能够产生磁场 电流的磁效应 揭示了电和磁之间存在着联系 受到这一发现的启发 人们开始考虑这样一个问题 既然电流能够产生磁场 反过来 利用磁场是不是能够产生电流呢 不少科学家进行了这方面的探索 英国科学家法拉第坚信电与磁有密切的联系 经过10年坚持不懈的努力 于1831年终于取得了重大的突破 发现了利用磁场产生电流的条件 电流的磁效应是指电流周围产生磁场即 电生磁 而电磁感应现象是利用磁场产生感应电流即 磁生电 是两种因果关系相反的现象 尝试应用1 发电的基本原理是电磁感应 发现电磁感应现象的科学家是 C A 安培B 赫兹C 法拉第D 麦克斯韦解析 该题考查有关物理学史的知识 应知道法拉第发现了电磁感应现象 知识点二感应电流的产生的条件 1 产生感应电流的条件 1 电路闭合 2 穿过电路的磁通量发生变化 2 分析是否产生感应现象 关键是分析穿过闭合线圈的磁通量是否变化 而分析磁通量是否有变化 关键是分清磁通量的分布 即分清磁感线的疏密变化和磁感线方向的变化及有效磁场面积的变化 尝试应用2 关于感应电流 下列说法中正确的是 C A 只要闭合电路内有磁通量 闭合电路中就有感应电流产生B 穿过螺线管的磁通量发生变化时 螺线管内部就一定有感应电流产生C 线框不闭合时 即使穿过线圈的磁通量发生变化 线圈中也没有感应电流D 只要电路的一部分作切割磁感线运动 电路中就一定有感应电流 解析 感应电流产生的条件 首先 穿过电路的磁通量必须变化 其次 电路必须闭合 本题A B D三项都不能确保两点都满足 故不能选 故C正确 题型一磁通量变化的原因 引起磁通量 变化的几种情况 1 磁场变化 如 永磁铁与线圈的靠近或远离 电磁铁 螺线管 内电流的变化 2 回路的有效面积变化 1 回路面积变化 如闭合线圈部分导线切割磁感线 如图甲所示 2 回路平面与磁场夹角变化 如线圈在磁场中转动 如图乙所示 例1磁通量变化的计算 一般有下列三种情况 1 磁感应强度B不变 有效面积S变化 则 t 0 B S 如图所示 金属三角形框架MON与导体棒DE构成回路 处在匀强磁场中与磁场垂直 若B 0 1T DE从O点出发 向右以1m s的速度匀速运动4s时 回路中磁通量的变化是 2 磁感应强度B变化 磁感线穿过的有效面积S不变 则穿过回路中的磁通量的变化是 t 0 B S 在上图中 若令S 8m2保持不变 而B从0 1T变到0 8T 则穿过回路的磁通量的变化 3 磁感应强度B和回路面积S同时发生变化的情况 则 t 0 B S 在上图中 若回路面积从S0 8m2变到St 18m2 磁感应强度B同时从B0 0 1T变到Bt 0 8T 则回路中的磁通量的变化是 答案 1 t 0 B S 0 8Wb 2 t 0 B S 5 6Wb 3 t 0 BtSt B0S0 13 6Wb 变式训练1 边长L 10cm的正方形线框 固定在匀强磁场中 磁场方向与线圈平面间的夹角 30 如图所示 磁场强度随时间变化的规律为B 2 3t T 则第3s内穿过线圈的磁通量的变化量 为多少 解析 第3s内就是从2s末到3s末 所以2s时的磁场强度为B1 2 3 2 T 8T 3s时的磁场强度为B2 2 3 3 T 11T 根据公式 BSsin 11 8 0 12sin30 Wb 1 5 10 2Wb 答案 1 5 10 2Wb 题型二感应电流产生条件的理解 产生感应电流的条件 1 电路闭合 2 穿过电路的磁通量发生变化 多选 如图所示 竖直放置的长直导线通以恒定电流 有一矩形线框与导线在同一平面 在下列情况中线圈产生感应电流的是 A 导线中电流强度变大B 线框向右平动C 线框向下平动D 线框以ab边为轴转动 解析 直线电流在其周围产生的磁感应强度与导线中的电流强度和考查点到导线的距离有关 B KI r A项 因电流强度的变大使穿过线框回路的磁场变强从而使磁通量发生了变化 B项 因线框向外运动使穿过线框回路的磁场变弱 从而使线框回路的磁通量发生变化 D项 主要是因为线框面与磁场方向的夹角不断变化 从而使线框回路的磁通量发生变化 C项 影响回路磁通量的三个因素都没有改变 故磁通量不变 故A B和D三项正确 答案 ABD 解析 A图 环面关于直导线对称分布 上下两个半环面上的磁场总是大小相等 方向相反 穿过整个环面的磁通量恒为零 B图和C图 环面关于直导线不对称分布 穿过环面的磁通量不为零 当切断直导线中电流时 环面上的磁通量发生变化 D图 磁感线与回路导线是同心圆 穿过整个环面的磁通量恒为零 故闭合回路中会有感应电流产生的是B C