人教版高中物理选修3-2第四章 电磁感应4.2探究感应电流的产生条件课件 (共23张PPT)

(共23张PPT)
4.2 探究感应电流产生的条件
“磁生电”？
“电能生磁”！
上节回顾
法拉第心系磁生电
英国的法拉第认为：
电和磁是一对和谐对称的自然现象。
猜想：磁铁应该可以感应出电流！
法拉第
1831年8月29日
开关
电池组
电流计
法拉第用软铁做成一个外径6英寸，厚7/8英寸的环，其上绕有A、B两组线圈。B线圈接检流计，A线圈电池连接。当接通和断开电源时，发现电流计指针摆动。
探究电磁感应的产生条件
实验1：闭合回路中一部分导体切割磁感线运动(导体动，磁场不动)
摆动
不摆动
实验结论：当导体棒左右运动时，切割磁感线，有电流产生；导体棒上下平动时，不切割磁感线，没有电流产生。
导体棒的运动情况 表针的摆动情况
左右运动
上下平动
问题1：
能否让导体不动的方法来产生感应电流？
请利用下面器材尝试设计一个实验。
实验器材：
线圈、导线、灵敏电流表、条形磁铁
实验2：线圈不动磁体动来产生感应电流
实验2：线圈不动磁体动来产生感应电流
磁铁的运动 表针的摆动方向 磁铁的运动 表针的摆动方向
N极插入线圈 S极插入线圈
N极停在线圈中 S极停在线圈中
N极从线圈中抽出 S极从线圈中抽出

问题2：
能否设计一个方案，让线圈和磁体都不动而能产生感应电流呢？
实验器材有：
线圈、灵敏电流表、电源、开关、滑动变阻器、螺线管、导线
实验3：模拟法拉第实验
B
用于产生感应电流的电路
用于产生磁场的电路
有
有
有
无
实验3：模拟法拉第实验
操作 有无感应电流
开关闭合瞬间
开关闭合后，滑动变阻器不动
开关断开瞬间

开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片
问题3：
实验1，导体所处的磁场可以认为是一个匀强磁场，导体左右运动时，对于导体所在的闭合电路来说有什么变化？
单击
导体切割磁感线，闭合电路的磁感线的条数变化了！
问题4：磁体插入线圈中时，线圈中的磁感线条数有变化吗？
向下运动
线圈中的磁感线增加了！

分析3：
开关闭合前，线圈B中 磁感线，开关闭合瞬间，线圈B中 磁感线。
调节滑动变阻器的滑片
右边电路的电流
线圈A产生的磁场
线圈B的磁感线
线圈B产生感应电流
无
有
变化
变化
变化
分析1：三个实验的共性是什么？
你现在能从上面表格总结到什么结论？
变化
变化
变化
实验简图 穿过线圈平面磁感线的条数
实验1
实验2
实验3
结论：
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。
思考：磁通量的表达式是什么？
φ= B S cos θ
磁通量变化包括：
（1）B不变，S变化
（2）S不变，B变化
（3）B、S不变， B、S的夹角θ变化
（4）B、S都变化
分析2：改变磁通量的方法
分析3：刚才三个实验分别属于磁通量改变的哪种情况？
B不变S变化
S不变B变化
S不变B变化



练习：如图所示的匀强磁场中有一个矩形的闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？
没有
没有
有
由于地磁场的方向是南北方向，所以东西站立可能性比较大。
从几个“磁生电”现象到统一的规律：
穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路就会产生感应电流。
小结
新型无线充电器可为一米外设备充电
谷歌等公司推出了无线充电器，这种新型充电器能够为1米外的设备充电，随着它的出现和普及，我们将在某一天与电源插头说“再见”。
我们在做实验时最重要的是要观察实验现象，通过现象总结出结论，在以上的实验中我们可以观察到得电流表的指针有摆动之外，还有哪些不同的现象？
思维拓展：