2012年高中物理第四章12探究感应电流的产生条件课件新人教版选修.ppt

第四章 电磁感应 1 划时代的发现 2探究感应电流的产生条件 知识点1电磁感应的探索历程1 电流磁效应 2 电磁感应 知识点2 磁通量 1 定义 穿过一个闭合电路的磁感线的条数的多少 叫做穿过这个闭合电路的磁通量 2 定义式 BS 只适用于匀强磁场 3 单位 韦伯 Wb 1Wb 1Tm2 知识点3 产生感应电流的条件 1 产生感应电流的条件闭合电路中的磁通量发生变化 就会产生感应电流 2 判断能否产生感应电流的方法 1 首先看电路是否闭合 电路不闭合不能产生感应电流 2 当电路闭合时 看此闭合电路中的磁通量是否变化 穿过该电路的磁感线的条数是否发生变化 磁通量增大或减小时才能产生感应电流 产生感应电流对应一个过程 而不是一个状态 3 引起回路磁通量发生变化的情况 1 空间的磁场分布不变 而闭合电路的面积发生变化 如图4 1 1所示 左 右移动线圈时有感应电流产生 2 空间的磁场分布不变 闭合电路所围面积也不变 闭合电路所在平面与磁场方向的夹角发生变化 如图4 1 1所示线圈绕ab边 cd边 ad边 bc边转动时 线圈中皆有感应电流产生 图4 1 1 3 闭合回路所围的面积不变 而空间分布的磁场发生变化 引起闭合电路中的磁通量变化 如图4 1 2所示 磁铁插入和拉出线圈时 电路中的磁通量发生变化而产生感应电流 4 闭合电路所围的面积变化的同时 空间分布的磁场也发 生变化 引起闭合电路中磁通量变化 图4 1 2 例1 闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场中 如图4 1 3所示 当铜环向右移动时 金属框不动 下列说 法中正确的是 图4 1 3 A 半圆egf及半圆ehf中都没有感应电流产生 因为圆环 中磁通量没有发生变化 B 金属框内没有感应电流产生 因为金属框内磁通量没 有发生变化 C 金属框ab边中有感应电流 因为回路abfgea中磁通量 增加了 D 以上分析都不对 解析 铜环移动时 铜环与金属框中的磁通量没有变 但回路abfgea的面积发生了变化 它们中的磁通量发生变化 这个回路中会有感应电流产生 同样 回路ehfcde也有感应电流 答案 C 1 下列图中能产生感应电流的是 B 解析 A中的磁通量不变 C D中线圈中的磁通量始终为零 所以不产生感应电流 B中线圈中的磁通量减小 所以B有感应电流 题型1 对电磁感应现象的判断 例2 双选 现将电池组 滑动变阻器 带铁芯的线圈A 线圈B 电流计及开关如图4 1 4连接 某同学如下操作中均发现电流表的指针发生偏转 用法拉第总结的五种引起感应电流方法 对产生的原因描述正 确的是 图4 1 4 A 闭合与打开开关均发现指针偏转 是变化的电流引起的B 闭合开关 线圈A向上拔出与向下插入时指针偏转 是运动的恒定电流引起的 C 闭合开关 线圈A中的铁芯拔出与插入 指针偏转是 变化的电流引起的 D 闭合开关 滑动滑动变阻器滑片 指针偏转的原因是 运动恒定电流引起的 解析 法拉第在实验中总结出的五种引起感应电流的原因是 变化的磁场 变化的电流 运动的恒定电流 运动的磁场 在磁场中运动的导体 答案 AB 2 如图4 1 5所示 有两个同心导体圆环 内环中通有顺时针方向的电流 外环中原来无电流 当内环中电流逐渐增 大时 外环中 图4 1 5 A 一定有电流C 一定没有电流 B 不一定有电流D 无法确定 A 题型2 判断磁通量的大小 例3 两圆环a b同圆心同平面放置 且半径Ra Rb 将一条形磁铁置于两环的轴线上 如图4 1 6所示 设通过a b圆环所包围的面积的磁通量分别为 a和 b 则比较 a和 b有 图4 1 6 A a bC a b B a bD 无法确定 a和 b的大小关系 解析 条形磁铁内部磁感线是由S极到N级 向右穿过两圆环的磁感线的条数相同 而条形磁铁外部磁感线是从N到S与内部磁感线形成闭合回路 圆环的面积越大 左右抵消的就越多 磁通量就越小 因为Ra Rb 所以Sa Sb 所以通过a线圈的磁通量小一些 答案 B 1 求解磁通量时要抓住磁通量的 双向性 相 反方向的磁通量可以相互抵消 2 要知道条形磁铁磁感线的分布情况 条形磁铁内部也有磁场 内部的磁感线与外部的磁感线形成闭合曲线 内部磁感线的方向与外部磁感线的方向相反 内部由S N 外部由N S 3 一条形磁铁水平放置 一闭合导线框abcd位于磁铁的一端 线框平面始终与磁铁上表面垂直并与端面平行 当线框从磁体一端平移到另一端过程中 如图4 1 7所示 穿过线 框的磁通量变化的情况是 图4 1 7 A 始终增大C 先增大后减小 B 始终减小D 先减小后增大 解析 在磁铁的外部两极处磁场强 磁感线密 磁铁中间的磁感线疏 所以从N极处到S处时 磁体外部的磁感线穿过线圈的条数由大变小再变大 内部始终全部穿过 抵消后的磁感线条数由小变大再变小 所以磁通量是先逐渐增加 后逐渐减少 答案 C 题型3 对产生感应电流条件的考查 例4 如图4 1 8所示 矩形线框abcd的一边ad恰与长直导线重合 互相绝缘 现使线框绕不同的轴转动 不能使框中产生感应电流的是 图4 1 8 A 以ad边为轴转动C 以bc边为轴转动 B 以OO 为轴转动D 以ab边为轴转动 解析 通有电流的长直导线产生的磁场是以长直导线为中心的同心圆并且离导线越远磁感线越疏 以ad边为轴转动时通过线框abcd的磁通量没有发生变化 不产生感应电流 以OO bc边 ab边为轴转动时通过线框abcd的磁通量均发生变化 都能产生感应电流 所以A正确 答案 A 4 双选 如图4 1 9所示 开始时矩形线圈与磁场垂直 且一半在匀强磁场内 一半在匀强磁场外 若要线圈产生感应 电流 下列方法中可行的是 图4 1 9 A 将线圈向左平移一小段距离B 将线圈向上平移 C 将线圈向右平移一小段距离D 将线圈向下平移 解析 闭合电路的磁通量发生变化时电路中会产生感应电流 将线圈向左或向右平移一小段距离线圈中的磁通量逐渐变小或变大 线圈中会产生感应电流 将线圈向上或向下平移 线圈中的磁通量没有发生变化 不会产生感应电流 答案 AC