人教版高二物理选修3-2第四章4.2探究感应电流的产生条件同步课件(共21张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版高二物理选修3-2第四章4.2探究感应电流的产生条件同步课件(共21张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.2MB | ||
| 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 | 2020-05-19 09:34:49 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
4.2探究
感应电流的产生条件
法拉第评价奥斯特实验：“它突然打开了科学中的一个黑暗领域的大门，使其充满光明。”
新课题的提出
对称思想
磁场能产生电流吗？
奥斯特实验：电流周围有磁场
奥斯特实验：揭示了电流的磁效应
突破：电与磁是有联系的!
探究导体棒在磁场中是否产生感应电流
平行运动
切割运动
无
无
有
变化
不变
实验操作 实验现象（有无电流） 分析论证
导体棒静止 闭合电路包围的面积 时，电路中有电流产生；包围的面积 时，电路中无电流产生。
导体棒平行磁感线运动
导体棒切割磁感线运动
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流
有
有
有
有
无
无
变化
不变化
实验操作 实验现象（有无电流） 分析论证
N极插入线圈 线圈中的磁场 时，线圈中有感应电流；
线圈中的磁场 时，线圈中无感应电流
N极停在线圈中
N极从线圈中抽出
S极插入线圈
S极停在线圈中
S极从线圈中抽出
模仿法拉第的实验
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合，迅速移动滑片
复原再做
有
有
无
有
变化
不变化
实验操作 实验现象
（线圈B中有无电流） 分析论证
开关闭合瞬间 线圈B中磁场 时，线圈B中有感应电流；
磁场 时，线圈B中无感应电流
开关断开瞬间
开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动
开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片
思考:
通过以上几个产生感应电流的实验，我们能否寻找它们之间的共同之处，并从本质上概括出产生感应电流的条件?
模型归类
①切割类
②变化类
条件分析
B不变，S变
S不变，B变
Φ=BS
Φ=BS
Φ=BS 变！
相对运动
磁场变化
由结论一、结论二和结论三
总结出电磁感应的产生条件为 ：
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。
电磁感应现象
磁通量(Φ）
Φ= B S cos θ
磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积.
1、定义:
2、意义：
磁通量可用穿过某一个面的磁感线条数表示.
Φ= B S
3、单位:韦伯(Wb)
4、标量:但有正负
请问：
甲乙什么方向站立最有可能发出电来？
1．如图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，线框中是否产生感应电流？
（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）。
没有
没有
有
小试牛刀
2．如图所示，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）。线圈收缩时，其中是否有感应电流？为什么？
小试牛刀
3. 矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在一个平面内，线圈的两个边与导线平行。下列哪种情况线圈中产生感应电流？?
（1）在这个平面内，线圈远离或靠近长直导线时；
（2）在这个平面内，线圈沿着平行与导线的方向
上下运动时；
（3）线圈以AB边为轴转动时；
（4）线圈以AD边为轴转动时；
（5）线圈以长直导线为轴转动时；
（6）长直导线中的电流发生变化时；
（7）在中心点不变的情况下，把
矩形线圈ABCD拉成圆形时。
答案：（1）（3）（4）（6）（7）
4.如图所示，把矩形闭合线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线平行，下面能使线圈产生感应电流的是（ ）
A．线圈沿磁感线方向移动
B．线圈沿垂直磁感线方向做移动
C．线圈以ab边为轴匀速转动
D．线圈以bc边为轴匀速转动
C
5、在一根铁棒P上套两个线圈A、B，如果给线圈A通以如图所示的甲、乙、丙、丁4种电流，在t1到t2这段时间内，哪种情况可以在线圈B中产生感应电流？为什么？
乙、丙、丁
*
一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置,平面abcd与竖直方向成θ角，将abcd绕ad轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为
( C )
A．0 B．2BS
C．2BScosθ D．2BSsinθ
*
变式训练1 如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属线框共面，第一次将金属线框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属线框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )
A．ΔΦ1＞ΔΦ2
B．ΔΦ1＝ΔΦ2
C．ΔΦ1＜ΔΦ2
D．不能判断
C
*
如图所示，直导线中通以电流I，矩形线圈与通电直导线共面，下列情况中能产生感应电流的是( )
A．电流I增大时
B．线圈向右平动
C．线圈向下平动
D．线圈绕ab边转动
ABD
*
变式训练2 如图所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L通过M的圆心并与M所在的平面垂直，且通以向上的电流I，则( )
A．当L中的电流发生变化时，环中有感应电流
B．当M左右平移时，环中有感应电流
C．当M保持水平，在竖直方向上下
移动时环中有感应电流
D．只要L与M保持垂直，则以上
几种情况，环中均无感应电流
D
4.2探究
感应电流的产生条件
法拉第评价奥斯特实验：“它突然打开了科学中的一个黑暗领域的大门，使其充满光明。”
新课题的提出
对称思想
磁场能产生电流吗？
奥斯特实验：电流周围有磁场
奥斯特实验：揭示了电流的磁效应
突破：电与磁是有联系的!
探究导体棒在磁场中是否产生感应电流
平行运动
切割运动
无
无
有
变化
不变
实验操作 实验现象（有无电流） 分析论证
导体棒静止 闭合电路包围的面积 时，电路中有电流产生；包围的面积 时，电路中无电流产生。
导体棒平行磁感线运动
导体棒切割磁感线运动
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流
有
有
有
有
无
无
变化
不变化
实验操作 实验现象（有无电流） 分析论证
N极插入线圈 线圈中的磁场 时，线圈中有感应电流；
线圈中的磁场 时，线圈中无感应电流
N极停在线圈中
N极从线圈中抽出
S极插入线圈
S极停在线圈中
S极从线圈中抽出
模仿法拉第的实验
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合，迅速移动滑片
复原再做
有
有
无
有
变化
不变化
实验操作 实验现象
（线圈B中有无电流） 分析论证
开关闭合瞬间 线圈B中磁场 时，线圈B中有感应电流；
磁场 时，线圈B中无感应电流
开关断开瞬间
开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动
开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片
思考:
通过以上几个产生感应电流的实验，我们能否寻找它们之间的共同之处，并从本质上概括出产生感应电流的条件?
模型归类
①切割类
②变化类
条件分析
B不变，S变
S不变，B变
Φ=BS
Φ=BS
Φ=BS 变！
相对运动
磁场变化
由结论一、结论二和结论三
总结出电磁感应的产生条件为 ：
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。
电磁感应现象
磁通量(Φ）
Φ= B S cos θ
磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积.
1、定义:
2、意义：
磁通量可用穿过某一个面的磁感线条数表示.
Φ= B S
3、单位:韦伯(Wb)
4、标量:但有正负
请问：
甲乙什么方向站立最有可能发出电来？
1．如图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，线框中是否产生感应电流？
（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）。
没有
没有
有
小试牛刀
2．如图所示，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）。线圈收缩时，其中是否有感应电流？为什么？
小试牛刀
3. 矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近，线圈与导线在一个平面内，线圈的两个边与导线平行。下列哪种情况线圈中产生感应电流？?
（1）在这个平面内，线圈远离或靠近长直导线时；
（2）在这个平面内，线圈沿着平行与导线的方向
上下运动时；
（3）线圈以AB边为轴转动时；
（4）线圈以AD边为轴转动时；
（5）线圈以长直导线为轴转动时；
（6）长直导线中的电流发生变化时；
（7）在中心点不变的情况下，把
矩形线圈ABCD拉成圆形时。
答案：（1）（3）（4）（6）（7）
4.如图所示，把矩形闭合线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线平行，下面能使线圈产生感应电流的是（ ）
A．线圈沿磁感线方向移动
B．线圈沿垂直磁感线方向做移动
C．线圈以ab边为轴匀速转动
D．线圈以bc边为轴匀速转动
C
5、在一根铁棒P上套两个线圈A、B，如果给线圈A通以如图所示的甲、乙、丙、丁4种电流，在t1到t2这段时间内，哪种情况可以在线圈B中产生感应电流？为什么？
乙、丙、丁
*
一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置,平面abcd与竖直方向成θ角，将abcd绕ad轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为
( C )
A．0 B．2BS
C．2BScosθ D．2BSsinθ
*
变式训练1 如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属线框共面，第一次将金属线框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属线框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )
A．ΔΦ1＞ΔΦ2
B．ΔΦ1＝ΔΦ2
C．ΔΦ1＜ΔΦ2
D．不能判断
C
*
如图所示，直导线中通以电流I，矩形线圈与通电直导线共面，下列情况中能产生感应电流的是( )
A．电流I增大时
B．线圈向右平动
C．线圈向下平动
D．线圈绕ab边转动
ABD
*
变式训练2 如图所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L通过M的圆心并与M所在的平面垂直，且通以向上的电流I，则( )
A．当L中的电流发生变化时，环中有感应电流
B．当M左右平移时，环中有感应电流
C．当M保持水平，在竖直方向上下
移动时环中有感应电流
D．只要L与M保持垂直，则以上
几种情况，环中均无感应电流
D