人教版高中物理选修3-2课件： 4.2感应电流（共26张）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选修3-2课件： 4.2感应电流（共26张） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-17 23:50:01 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
4.2探究感应电流的产生条件
人教版高中物理选修3-2
电
磁
奥斯特
法拉第
电流的磁效应
电磁感应现象
null
问题1、如何才能在回路中产生感应电流？
结论1、闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，闭合电路中会产生感应电流。
实验一
问题2、导体不动，而磁铁动能不能产生感应电流。
部分电路
代替
实验二：
把条形磁铁放入或放出线圈有感应电流
磁铁动作 表针的摆动方向 磁铁动作
表针的摆动方向
N级插入线圈 S级插入线圈
N级停在线圈中 S级停在线圈中
N级从线圈中抽出 S级从线圈中抽出
结论2、当磁铁和线圈发生相对运动时，回路中有感应电流产生；当磁铁和线圈相对静止时，回路中无感应电流。
改变世界的线圈
法拉第实验还原
问题3、产生感应电流到底要满足怎么样的条件呢？
实验二分析：
猜想：感应电流是不是由于磁场的变化引起的？
代替
实验三：
开关和变阻器的状态 线圈B中是否有电流
开关闭合
开关断开瞬间
开关闭合时，滑动变阻器不动
开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片
有
有
有
无
实验三分析：
结论3：闭合回路磁场发生变化时在电路中产生感应电流。
实验一：
实验二：
实验三：
回路面积S变化
磁场B大小变化
磁场B大小方向变化
磁通量
只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。
结论：
感应电流
一、闭合回路
二、磁通量变化
正对面积S改变
磁场B的大小改变
磁场B方向改变
三、变化的电流
做一做
把一条大约10m长的电线的两端连接在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合导体回路。两个同学迅速摇动这条电线，可以发电吗？简述你的理由。
你认为两个同学沿那个方向站立时，发电的可能性比较大？试一试。
1、可以发电，我们周围存在地磁场，摇绳过程中，闭合回路的磁通量发生变化。（切割地磁场磁感线）
2、南北方向。
课后习题解答：
1、图4.2-8所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是产生感应电流?
（1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动(图甲)。
（2）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动(图乙）。
（3）线框绕轴线AB转动(图丙)。
解：
有没有没感应电流，根据本节课学习，产生感应电流的条件来分析。
感应电流
一、闭合回路
二、磁通量变化
正对面积S改变
磁场B的大小改变
磁场B方向改变
三、变化的电流
甲乙丙都满足
甲乙正对面积不变，丙旋转，正对面积改变，所以有感应电流。
匀强磁场，B的大小方向都不变，所以甲乙没有感应电流。
2、如图4.2-9，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开(图甲)，然后放手，让线圈收缩(图乙)。线收缩时，其中是否有感应电流?为什么?
解：
感应电流
一、闭合回路
二、磁通量变化
正对面积S改变
磁场B的大小改变
磁场B方向改变
三、变化的电流
线圈
线圈收缩后面积减少，磁通量减少
有感应电流
3、如图4.2-10所示，垂直于纸面的匀强磁场局限在虛线框内，闭合线圆由位置1穿过虛线框运动到位置2。线圈在运动过中什么时候有感应电流，什么时候没有感应电流?为什么?
解：
1、刚进入磁场时（还没有完全进入），因为正对面积发生变化，磁通量增加（原来为0），所以有感应电流。
2、完全进入磁场后，在磁场中运动，那就和练习题1甲乙图一样了，没有感应电流。
3、刚出磁场时（还没有完全出来），因为正对面积发生变化，磁通量减少，所以有感应电流。
也可以由磁感线条数，来判断。
4、矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近(图4.2-1)，线图与导线在同一个平面内，线圈图的两个与导线平行。在这个平面内，线远离导移动时，线圈中有没有感应电流？线圈和导线都不动，当导线中的电流I逐渐增大或减小时，线图中有没有感应电流?为什么?
注意:长直导线中电流越大，它产生的磁场越强;离长直导线越远，它的磁场越弱。
解：
1、有，闭合导线框远离导线，磁感应强度B的大小发生变化（减少），磁通量减少。
2、有，产生感应电流的第三个条件：变化的电流在闭合回路中也能产生感应电流。（电流增大或减少都属于电流的变化）
5、把一个铜环放在匀强磁场中，使环的平面跟磁场方向垂直(图4.2-12甲)。如果使环沿着磁场的方向移动，铜环中是否有感应电流?为什么?如果磁场是不均匀的(图4.2-12乙)，是否有感应电流?为什么?
解：
1、甲没有感应电流，铜环在移动过程中，正对面积不变，磁感应强度大小方向都不变，所以磁通量不变。
2、乙有感应电流，铜环在移动过程中，正对面积不变，磁感应强度大小变化（方向不变），所以磁通量变化（减少）。
也可以用磁感线条数判断
6、某实验装置如图4.2-13所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间t的关系有图4.2-14所示的甲、乙、丙、丁共四种情况。在t1ーt2这段时间内，哪种情泥可以观察到在线圈B中有感应电流?
产生感应电流的第三个条件：变化的电流在闭合回路中也能产生感应电流。（电流增大或减少都属于电流的变化）,所以乙丙丁都有感应电流。
解：
7、如图4.2-15所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导这种情况下B与t的关系式子。
金属棒MN在磁场中构成闭合回路，且做切割磁感线运动，回路中正对面积变化，必然会产生感应电流。
解：
要使MN不产生感应电流，则只能磁通量 不变。
只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。
课堂小结
感应电流
一、闭合回路
二、磁通量变化
正对面积S改变
磁场B的大小改变
磁场B方向改变
三、变化的电流
4.2探究感应电流的产生条件
人教版高中物理选修3-2
电
磁
奥斯特
法拉第
电流的磁效应
电磁感应现象
null
问题1、如何才能在回路中产生感应电流？
结论1、闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，闭合电路中会产生感应电流。
实验一
问题2、导体不动，而磁铁动能不能产生感应电流。
部分电路
代替
实验二：
把条形磁铁放入或放出线圈有感应电流
磁铁动作 表针的摆动方向 磁铁动作
表针的摆动方向
N级插入线圈 S级插入线圈
N级停在线圈中 S级停在线圈中
N级从线圈中抽出 S级从线圈中抽出
结论2、当磁铁和线圈发生相对运动时，回路中有感应电流产生；当磁铁和线圈相对静止时，回路中无感应电流。
改变世界的线圈
法拉第实验还原
问题3、产生感应电流到底要满足怎么样的条件呢？
实验二分析：
猜想：感应电流是不是由于磁场的变化引起的？
代替
实验三：
开关和变阻器的状态 线圈B中是否有电流
开关闭合
开关断开瞬间
开关闭合时，滑动变阻器不动
开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片
有
有
有
无
实验三分析：
结论3：闭合回路磁场发生变化时在电路中产生感应电流。
实验一：
实验二：
实验三：
回路面积S变化
磁场B大小变化
磁场B大小方向变化
磁通量
只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。
结论：
感应电流
一、闭合回路
二、磁通量变化
正对面积S改变
磁场B的大小改变
磁场B方向改变
三、变化的电流
做一做
把一条大约10m长的电线的两端连接在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合导体回路。两个同学迅速摇动这条电线，可以发电吗？简述你的理由。
你认为两个同学沿那个方向站立时，发电的可能性比较大？试一试。
1、可以发电，我们周围存在地磁场，摇绳过程中，闭合回路的磁通量发生变化。（切割地磁场磁感线）
2、南北方向。
课后习题解答：
1、图4.2-8所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是产生感应电流?
（1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动(图甲)。
（2）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动(图乙）。
（3）线框绕轴线AB转动(图丙)。
解：
有没有没感应电流，根据本节课学习，产生感应电流的条件来分析。
感应电流
一、闭合回路
二、磁通量变化
正对面积S改变
磁场B的大小改变
磁场B方向改变
三、变化的电流
甲乙丙都满足
甲乙正对面积不变，丙旋转，正对面积改变，所以有感应电流。
匀强磁场，B的大小方向都不变，所以甲乙没有感应电流。
2、如图4.2-9，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开(图甲)，然后放手，让线圈收缩(图乙)。线收缩时，其中是否有感应电流?为什么?
解：
感应电流
一、闭合回路
二、磁通量变化
正对面积S改变
磁场B的大小改变
磁场B方向改变
三、变化的电流
线圈
线圈收缩后面积减少，磁通量减少
有感应电流
3、如图4.2-10所示，垂直于纸面的匀强磁场局限在虛线框内，闭合线圆由位置1穿过虛线框运动到位置2。线圈在运动过中什么时候有感应电流，什么时候没有感应电流?为什么?
解：
1、刚进入磁场时（还没有完全进入），因为正对面积发生变化，磁通量增加（原来为0），所以有感应电流。
2、完全进入磁场后，在磁场中运动，那就和练习题1甲乙图一样了，没有感应电流。
3、刚出磁场时（还没有完全出来），因为正对面积发生变化，磁通量减少，所以有感应电流。
也可以由磁感线条数，来判断。
4、矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近(图4.2-1)，线图与导线在同一个平面内，线圈图的两个与导线平行。在这个平面内，线远离导移动时，线圈中有没有感应电流？线圈和导线都不动，当导线中的电流I逐渐增大或减小时，线图中有没有感应电流?为什么?
注意:长直导线中电流越大，它产生的磁场越强;离长直导线越远，它的磁场越弱。
解：
1、有，闭合导线框远离导线，磁感应强度B的大小发生变化（减少），磁通量减少。
2、有，产生感应电流的第三个条件：变化的电流在闭合回路中也能产生感应电流。（电流增大或减少都属于电流的变化）
5、把一个铜环放在匀强磁场中，使环的平面跟磁场方向垂直(图4.2-12甲)。如果使环沿着磁场的方向移动，铜环中是否有感应电流?为什么?如果磁场是不均匀的(图4.2-12乙)，是否有感应电流?为什么?
解：
1、甲没有感应电流，铜环在移动过程中，正对面积不变，磁感应强度大小方向都不变，所以磁通量不变。
2、乙有感应电流，铜环在移动过程中，正对面积不变，磁感应强度大小变化（方向不变），所以磁通量变化（减少）。
也可以用磁感线条数判断
6、某实验装置如图4.2-13所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间t的关系有图4.2-14所示的甲、乙、丙、丁共四种情况。在t1ーt2这段时间内，哪种情泥可以观察到在线圈B中有感应电流?
产生感应电流的第三个条件：变化的电流在闭合回路中也能产生感应电流。（电流增大或减少都属于电流的变化）,所以乙丙丁都有感应电流。
解：
7、如图4.2-15所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导这种情况下B与t的关系式子。
金属棒MN在磁场中构成闭合回路，且做切割磁感线运动，回路中正对面积变化，必然会产生感应电流。
解：
要使MN不产生感应电流，则只能磁通量 不变。
只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。
课堂小结
感应电流
一、闭合回路
二、磁通量变化
正对面积S改变
磁场B的大小改变
磁场B方向改变
三、变化的电流