探究电磁感应的产生条件(新课标人教版)

课件17张PPT。2 探究电磁感应的产生条件第四章 电磁感应探究电磁感应的产生条件一、回顾法拉第电磁感应实验二、电磁感应的产生条件？实验现象1实验现象2实验现象3 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流三、结论四、磁通量变化1831年, 法拉第的成功实验实验现象1：结论：当闭合电路的一部分导体在磁场中 做切割磁感线的运动时，电路中会 产生感应电流。实验2：如图示，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表1中 有电流产生有电流产生有电流产生有电流产生无电流产生无电流产生实验2结论：1、当磁铁与线圈相对
静止时，线圈中无
电流产生。2、磁铁相对线圈运动时，线圈中有电
流产生。如图示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面。观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生。把观察到的现象记录在表2中 有电流产生有电流产生有电流产生无电流产生实验3结论： 只有当线圈A中电流发生变化时，线圈B中才有电流产生。 闭合电路所围面积S发生变化,磁感应强度B不变化-----有感应电流产生 闭合电路面积S不变化,磁感应强度B变化-----有感应电流产生关于磁通量的计算【例1】如图所示，有一矩形线圈，线圈平面与水平方向成θ角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量是多大？正确解法：这种情况，线圈平面与磁场方向不垂直，不能用Φ=BS直接计算，应把S投影到与B垂直的方向，即水平方向，可得Φ=BS⊥= BScosθ.【例2】如图所示，环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置，若沿其半径向外拉弹簧，使其面积增大，则穿过弹簧的磁通量将如何变化？正确解法：注意弹簧面所在处有两个方向的磁场，即磁铁的内磁场和外磁场，它们各自产生正负不同的磁通量，总的磁通量等于两者绝对值之差，当拉大弹簧面积时，内磁场的磁通量不变，而外磁场的磁通量却增加（穿过弹簧圈的外部磁感线增多），故Φ=|Φ内|－|Φ外|应减少.【例3】如图所示，在磁感应强度为 B的匀强磁场中有一面积为S的矩形线圈abcd，垂直于磁场方向放置，现使线圈以ab边为轴转180°，求此过程磁通量的变化？ 正确解法：初态中 ，末态 ，故关于电磁感应现象产生的条件【例4】在图所示的条件下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是（ ）E F 【例5】如图（甲）所示，有一通电直导线MN水平放置，通入向右的电流I，另有一闭合线圈P位于导线正下方且与导线位于同一竖直平面，正竖直向上运动。问在线圈P到达MN上方的过程中，穿过P的磁通量是如何变化的？在何位置时P中会产生感应电流？解：根据直流电流磁场特点，靠近导线处磁场强，远离导线处磁场弱。把线圈P从MN下方运动到上方过程中的几个特殊位置如图（乙）所示，可知Ⅰ→Ⅱ磁通量增加，Ⅱ→Ⅲ磁通量减小，Ⅲ→Ⅳ磁通量增加，Ⅳ→Ⅴ磁通量减小，所以整个过程磁通量变化经历了增加→减小→增加→减小，所以在整个过程中P中都会有感应电流产生。关于电磁感应现象的实际应用 【例6】如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路。在断开开关S的时候，弹簧E并不能立即将衔铁D拉起，因而不能使触头C（连接工作电路）立即离开，过一段时间后触头C才能离开，延时继电器就是这样得名的。试说明这种继电器的原理。解：线圈A与电源连接，线圈A中有恒定电流，产生恒定磁场，有磁感线穿过线圈B，但穿过线圈B的磁通量不变化，线圈 B中无感应电流。断开开关S时，线圈A中电流迅速减减小为零，穿过线圈B的磁通量也迅速减少，由于电磁感应，线圈B中产生感应电流，由于感应电流的磁场对衔铁D的吸引作用，触头C不离开；经过一小段时间后感应电流减弱，感应电流磁场对衔铁D的吸引力减小，当弹簧E的作用力比磁场力大时，才将衔铁D拉起，触头C离开． 7、如图所示，让闭合线圈由位置1通过一个匀强磁场运动到位置2。线圈在运动过程中什么时候有感应电流，什么时候没有感应电流？为什么？