高中物理 模块要点回眸 第2点 紧扣“闭合”与“变化”理解感应电流产生的条件素材 新人教版3-2 精
高中物理《电磁感应》核心知识学习总结要点归纳
高中物理《电磁感应》核心知识点归纳一、电磁感应现象1、产生感应电流的条件感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
以上表述是充分必要条件。
不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。
2、感应电动势产生的条件。
感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。
这里不要求闭合。
无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。
这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。
但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。
3、关于磁通量变化在匀强磁场中,磁通量,磁通量的变化有多种形式,主要有:①S、α不变,B改变,这时②B、α不变,S改变,这时③B、S不变,α改变,这时二、楞次定律1、内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。
(1)从“阻碍磁通量变化”的角度来看,无论什么原因,只要使穿过电路的磁通量发生了变化,就一定有感应电动势产生。
(2)从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。
又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。
磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。
(3)从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。
自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。
2、实质:能量的转化与守恒3、应用:对阻碍的理解:(1)顺口溜“你增我反,你减我同”(2)顺口溜“你退我进,你进我退”即阻碍相对运动的意思。
“你增我反”的意思是如果磁通量增加,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反。
“你减我同”的意思是如果磁通量减小,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相同。
2020高中物理必备知识点 探究电磁感应现象的产生条件
第二节探究电磁感应的产生条件【知能准备】1.电磁感应现象:2.感应电流的产生条件:【同步导学】1、疑难分析:感应电流的产生条件是本节的教学重点,而正确理解感应电流的产生条件是本节教学的难点.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中才能有感应电流产生。
而单纯地说,导线框在磁场中做切割磁感应线运动是否一定有感应电流产生呢?要理解这一问题请看右图:虽然两竖直边均在切割磁感应线,但整个导线框磁通不变,或者说,两竖直边产生的感应电动势正好抵消。
因此,看感应电流的产生关键是看回路磁通量有无变化!2、方法点拨:(1)电磁感应现象较严格的说法是:通过闭合回路的磁通量发生变化时,在闭合回路中产生感应电动势的现象。
我们可以将回路改成电路,把感应电动势改成感应电流.要知道,有磁通量变化而电路断开时,电路中有感应电动势,而无感应电流,这也是电磁感应现象.电磁感应现象,更重要的是看感应电动势的有无。
(2)电磁感应现象也符合能量转化和守恒定律:产生感应电流的过程是将其它能量转化成电能的过程。
3.典型例题:【例题1】关于感应电流,下列说法中正确的是( )A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C.线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流D.只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流解析:感生电流产生的条件:首先,穿过电路的磁通量必须变化;其次,电路必须闭合。
本题(A)(B)(D)选择支都不能确保两点都满足,故不能选。
故(C)正确。
【同类变式2-1】下列关于感应电流产生的说法中,正确的是:()A、只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流产生;B、只要闭合导线做切割磁感线的运动,导线中就一定有感应电流产生;C、闭合电路的一部分导体,若不做切割磁感线的运动,则闭合电路中就一定没有感应电流;D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中就一定有感应电流。
高中物理必修三 学习笔记 第十三章 3 电磁感应现象及应用
3电磁感应现象及应用[学习目标] 1.知道什么是电磁感应现象.2.通过实验探究感应电流产生的条件.3.了解电磁感应现象的应用.一、划时代的发现1.“电生磁”的发现1820年,____________发现了电流的磁效应.2.“磁生电”的发现1831年,____________发现了电磁感应现象.3.电磁感应法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应,产生的电流叫作________________.二、产生感应电流的条件1.实验:探究感应电流产生的条件探究一:如图甲实验中,让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时,无论磁场多强,闭合回路中都______________电流,当导体ab做____________________运动时,闭合回路中有电流产生.探究二:如图乙,当线圈A的电流不变时,线圈B所在的回路中____________电流产生;当线圈A的电流____________时,线圈B所在回路中就有了电流.2.产生感应电流的条件:当穿过闭合导体回路的____________________时,闭合导体回路中就产生感应电流.三、电磁感应现象的应用生产、生活中广泛使用的变压器、____________等都是根据电磁感应制造的.1.判断下列说法的正误.(1)只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生.()(2)穿过闭合线圈的磁通量发生变化时,线圈内部就一定有感应电流产生.()(3)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流.()(4)不论电路是否闭合,只要电路中磁通量发生变化,电路中就有感应电流.()2.如图所示,条形磁体A沿竖直方向插入线圈B的过程中,电流表G的指针________(选填“不偏转”或“偏转”);若条形磁体A在线圈B中保持不动,电流表G的指针________(选填“不偏转”或“偏转”).一、磁通量的变化磁通量的变化大致可分为以下几种情况:(1)磁感应强度B不变,有效面积S发生变化.如图(a)所示.(2)面积S不变,磁感应强度B发生变化.如图(b)所示.(3)磁感应强度B和面积S都不变,它们之间的夹角发生变化.如图(c)所示.例1(2022·普洱市景东一中高二月考)如图所示,在条形磁体外面套着一圆环,当圆环由磁体N极向下平移到磁体S极的过程中,圆环所在处的磁感应强度和穿过圆环的磁通量变化的情况是()A.磁感应强度和磁通量都逐渐增大B.磁感应强度和磁通量都逐渐减小C.磁感应强度先减弱后增强,磁通量先增大后减小D.磁感应强度先增强后减弱,磁通量先减小后增大针对训练1如图所示,通电直导线右边有一个矩形线框,线框平面与直导线共面,若使线框逐渐远离(平动)通电导线,则穿过线框的磁通量将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.保持不变D.不能确定二、产生感应电流的条件1.实验:探究感应电流产生的条件(1)实验一:如图所示,导体棒AB做切割磁感线运动时,线路中____________电流产生,而导体棒AB顺着磁感线运动时,线路中________电流产生.(均选填“有”或“无”)(2)实验二:如图所示,当条形磁体插入或拔出线圈时,线圈中______电流产生,但条形磁体在线圈中静止不动时,线圈中______电流产生.(均选填“有”或“无”)(3)实验三:如图所示,将小线圈A插入大线圈B中不动,当开关S闭合或断开时,电流表中________电流通过;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表中______电流通过;而开关S一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,电流表中______电流通过.(均选填“有”或“无”)(4)归纳总结:实验一:导体棒做切割磁感线运动,回路的有效面积发生变化,从而引起了磁通量的变化,产生了感应电流.实验二:磁体插入或拔出线圈时,线圈中的磁场发生变化,从而引起了磁通量的变化,产生了感应电流.实验三:开关闭合、断开或滑动变阻器的滑动触头移动时,小线圈A中电流变化,从而引起穿过大线圈B的磁通量变化,产生了感应电流.三个实验共同特点是:产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化.2.感应电流产生条件的理解不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然会产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化.例2(多选)(2021·北京四中期中)如图所示,下列情况能产生感应电流的是()A.如图甲所示,导体棒AB顺着磁感线运动B.如图乙所示,条形磁体插入或抽出线圈C.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直闭合D.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直闭合,改变滑动变阻器接入电路的阻值例3(多选)下图中能产生感应电流的是()判断是否产生感应电流的技巧1.电路闭合和磁通量发生变化是产生感应电流的两个条件,二者缺一不可.2.磁通量发生变化,其主要内涵体现在“变化”上,磁通量很大,若没有变化,也不会产生感应电流.若开始时磁通量虽然是零,但是磁通量是变化的,仍然可以产生感应电流.针对训练2(2021·衡水中学期中)如图所示,条形磁体正上方放置一矩形线框,线框平面水平且与条形磁体平行,则线框由N极匀速平移到S极的过程中,线框中的感应电流的情况是()A.线框中始终无感应电流B.线框中始终有感应电流C.线框中开始有感应电流,当线框运动到磁体中部时无感应电流,过中部后又有感应电流D.线框中开始无感应电流,当线框运动到磁体中部时有感应电流,过中部后又无感应电流。
高中物理-电磁感应-知识点归纳
电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、电磁感应现象与感应电流.(1)利用磁场产生电流的现象,叫做电磁感应现象。
(2)由电磁感应现象产生的电流,叫做感应电流。
物理模型上下移动导线AB,不产生感应电流左右移动导线AB,产生感应电流原因:闭合回路磁感线通过面积发生变化不管是N级还是S级向下插入,都会产生感应电流,抽出也会产生,唯独磁铁停止在线圈力不会产生原因闭合电路磁场B发生变化开关闭合、开关断开、开关闭合,迅速滑动变阻器,只要线圈A中电流发生变化,线圈B就有感应电流二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件:闭合电路.......。
....中磁通量发生变化2、产生感应电流的常见情况 .(1)线圈在磁场中转动。
(法拉第电动机)(2)闭合电路一部分导线运动(切割磁感线)。
(3)磁场强度B变化或有效面积S变化。
(比如有电流产生的磁场,电流大小变化或者开关断开)3、对“磁通量变化”需注意的两点.(1)磁通量有正负之分,求磁通量时要按代数和(标量计算法则)的方法求总的磁通量(穿过平面的磁感线的净条数)。
(2)“运动不一定切割,切割不一定生电”。
导体切割磁感线,不是在导体中产生感应电流的充要条件,归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。
三、感应电流的方向1、楞次定律.(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)“阻碍”的含义.从阻碍磁通量的变化理解为:当磁通量增大时,会阻碍磁通量增大,当磁通量减小时,会阻碍磁通量减小。
从阻碍相对运动理解为:阻碍相对运动是“阻碍”的又一种体现,表现在“近斥远吸,来拒去留”。
(3)“阻碍”的作用.楞次定律中的“阻碍”作用,正是能的转化和守恒定律的反映,在克服这种阻碍的过程中,其他形式的能转化成电能。
(4)“阻碍”的形式.1.阻碍原磁通量的变化,即“增反减同”。
2.阻碍相对运动,即“来拒去留”。
3. 使线圈面积有扩大或缩小的趋势,即“增缩减扩”。
感应电流形成条件
感应电流形成条件
感应电流的形成需要满足两个条件:
1. 磁场的变化:感应电流的形成与磁场的变化有关。
只有当磁场相对于导体发生变化时,才会在导体中感应出电流。
这个磁场的变化可以是由于磁场的强度、方向或者磁场与导体之间的相对运动的改变引起的。
2. 导体的闭合回路:感应电流需要在导体中形成闭合回路才能存在。
当磁场的变化引起感应电流时,导体必须形成一个闭合的回路,这样感应电流才能在导体中流动。
如果导体是一个开路或者是断裂的,感应电流就无法形成。
通过满足以上两个条件,就可以在导体中产生感应电流。
这个原理可以应用于发电机、变压器等电气设备中。
高中物理章节目录及重难点
高中物理章节目录及重难点高中物理新课标教材目录·必修1第一章运动的描述1质点参考系和坐标系重点:质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立难点:理想化模型——质点的建立,及相应的思想方法2时间和位移重点:时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系、位移的概念以及它与路程的区别.难点:位移的概念及其理解3运动快慢的描述──速度重点:速度,平均速度,瞬时速度的概念及区别4实验:用打点计时器测速度5速度变化快慢的描述──加速度重点:加速度概念的简历隔阂加速度与云变速直线运动的关系;加速度是速度的变化率,它描述速度变化的快慢和方向。
难点:理解加速度的概念,树立变化率的思想;区分速度、速度变化量及速度的变化率。
第二章匀变速直线运动的研究1实验:探究小车速度随时间变化的纪律重点:图象法研究速度随时间变化的规律、对运动的速度随时间变化规律的探究。
难点:对实验数据的处理纪律的探究。
2匀变速直线运动的速度与时间的关系重点:理解速度随时间均匀变化的含义、对匀变速直线运动概念的理解、练用数学工具处理分析物理问题的操作方法。
难点:均匀变化的含义、用数学工具解决物理问题3匀变速直线运动的位移与时间的关系重点:线运动的位移与时间关系及其应用;难点:v-t图象中图线与t轴所夹的面积、元法的特点和技巧4匀变速直线运动的位移与速度的关系重点:位移速度公式及平均速度、中间时刻速度和中间位移速度、速度为零的匀变速直线运动的规律及推论。
难点:中间时刻速度和中间位移速度的大小比较及其运用、速度为的匀变速直线运动,相等位移的时间之比。
5自由落体运动重点:什么是自由落体运动及产生自由落体运动的条件、实质。
难点:(1)物体下落快慢影响因素的探究;(2)自由落体运动的运动性质的分析。
6XXX对自由落体运动的研究第三章相互作用1重力基本相互作用重点:1、重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系难点:力的作用效果与力的大小、偏向、作用点三个因素有关、重心的概念2弹力3摩擦力4力的分化5力的分化第四章牛顿运动定律1牛顿第一定律重点:经由进程对小车实验的分析比较得出牛顿第一定律难点:明白“力是坚持物体运动的原因”观点是错误的、XXX理想实验的推理进程2实验:探究加速度与力、质量的关系重点:探究加速度与力、质量关系的实验方案,作图分析加速度与力、质量间的关系难点:作图分析出加速度与力、质量间的关系3牛顿第二定律重点:经由进程实验探究,深刻了解牛顿第二定律,并学会简朴运用。
高中物理必刷题系列物理狂K重点—高二物理选修3-2 知识讲解(共44页)
高二物理选修选修3-2 第一学习单元 电磁感应1.划时代的发现探究感应电流的产生条件k 知识深层理解1、奧斯特梦圆“电生磁”,法拉第心系“磁生电”(1)丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动,这种作用称为电流的磁效应,揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系.(2)英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即“磁生电”现象,他把这种现象命名为电磁感应,产生的电流叫做感应电流.2、磁通量(1)定义:闭合回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫做磁通量. (2)公式:BS Φ=,其中S 为平面在垂直于磁场方向上的投影面积. (3)磁通量大小与线圈的匝数无关.磁通量的变化量21ΦΦΦ∆=-. 3、磁通量发生变化的三种常见情况 (1)磁场强弱不变,回路面积改变. (2)回路面积不变,磁场强弱改变.(3)回路面积和磁场强弱均不变,但二者的相对位置发生改变. 4、产生感应电流的条件:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流.理解1 如何理解磁通量Φ在磁感应强度为B 的匀强磁场中,垂直于磁感线放置一面积为S 的平面,则穿过该平面的磁通量为BS Φ=.1、如果磁感线与平面不垂直,如图甲所示,公式中的S 应理解为该平面在垂直磁场方向上的投影面积,如果该平面与垂直磁场方向间的夹角为θ,则投影面积应为cos S θ,穿过该平面的磁通量为cos BS Φθ=.2、S 指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积,如图乙所示,闭合回路abcd 和闭合回路a b c d ''''虽然面积不同,但穿过它们的磁通量却相同,2BS Φ=.3、某闭合回路内有不同方向的磁场时,应分别计算 不同方向的磁场的磁通量,然后规定某个方向的磁通量为 正,反方向的磁通量为负,求其代数和.4、磁通量与线圈的匝数无关,只要n 匝线圈的面积相 同,放置情况也相同,穿过n 匝线圈与穿过单匝线圈的磁通量就相同.狂K 重点理解2 引起磁通量变化的情况有哪些?判断电磁感应现象中是否产生感应电流的关键:(1)判断导体回路是否闭合;(2)判断穿过导体回路的磁通量是否发生变化.下列是磁通量发生变化的几种情况:1、磁场变化:在有效面积不变而磁场变化时,磁通量的变化量B S Φ∆=∆⋅,例如永磁体靠近或远离线圈时,线圈内磁通印象笔记◀非接触式IC 卡内部有线圈,在靠近刷卡机的过程中磁通量发生变化,产生感应电流,最终实现信息交换◀注意磁通量的正负. 设向下为正方向,如图所示,此时穿过线圈abcd 的磁通量为BS ,若将线圈abcd 翻转180°,则穿过线圈abcd 的磁通量为BS -.量发生变化.又如,矩形线圈逐渐远离(平动)通电直导线,线圈内磁通量发生变化,如图所示.2、有效面积变化:在磁场不变而有效面积变化时,磁通量的变化量B S Φ∆=⋅∆,例如闭合线圈的部分导线做切割磁感线运动,如图甲所示;又如回路平面与磁场方向的夹角变化,线圈在磁场中转动,如图乙所示.3、磁场和有效面积同时变化:在磁场和有效面积都变化时,磁通量的变化量212211B S B S B S ΦΦΦ∆=-=-≠∆⋅∆,如图所示,磁感线是闭合曲线,在磁铁内部磁感线由S 极指向N 极,在磁铁外部磁感线由N 极指向S 极,且分布在磁铁外的广阔区域内,因此穿过弹性线圈所围面积的磁通量为向上穿过弹性线圈所围面积的磁通量减去向下穿过弹性线圈所围面积的磁通量,将弹性线圈向外拉时,穿过它向下的磁通量增加,而穿过它向上的磁通量不变,则总的磁通量减小,即净磁通量减小.理解3 闭合回路部分导体切割磁感线一定能产生感应电流吗?闭合回路部分导体切割磁感线,不一定产生感应电流;闭合回路中是否会产生感应电流,归根到底还是要看穿过闭合回路的磁通量是否发生变化.在利用“切割”来讨论和判断有无感应电流时,应注意:1、导体是否将磁感线“割断”,如果没有“割断”,就不能说明切割.如图所示,(a )(b )两图中,导体是真“切割”,而(c )图中,导体没有切割磁感线.2、即使闭合回路的部分导体真“切割”了磁感线,也不能保证一定产生感应电流.如图所示,对于图甲,尽管闭合线框“切割”磁感线,但穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化,没有感应电流产生;对于图乙,闭合线框的一部分导体“切割”了磁感线,穿过线框的磁感线条数越来越少,线框中有感应电流产生;对于图丙,闭合线框在非匀强磁场中运动,“切割”了磁感线,穿过线框的磁感线条数减少,线框中有感应电流产生;对于图丁,线框abcd 的一部分在匀强磁场中上下平动,尽管线框abcd 的部分导体做切割磁感线运动,但穿过线框的磁通量没有发生变化,所以线框中没有感应电流产生.k 应试拓展注意拓展1 磁通量的计算磁通量是标量,但有正,负之分.其正、负取决于磁感线的贯穿方向,设磁印象笔记◀磁铁插入或拔出时,穿过线圈的磁通量发生变化,产生感应电流.◀科拉顿“跑”失良机 为什么科拉顿看不到电流计指针的偏转呢?电磁感应现象与变化和运动相联系,当科拉顿跑到电流计前面时,电流计的指针经过一次偏转以后又转回到了原来的位置.◀不同的“切割”方式产生的效果不同.感线从某平面的一侧穿入时为正,当磁感线从该平面的另一侧穿入时,磁通量即为负值.磁通量的正、负并不表示方向,它的正负号仅表示磁感线的穿入方向,计算合磁通或磁通量变化时,按代数运算法则进行.例 两圆环A 、B 同心放置且半径A B R R >,将一条形磁铁置于两环圆心处,且与圆环平面垂直,如图所示,则穿过A 、B 两圆环的磁通量的大小关系为( )A .A h ΦΦ>B .A h ΦΦ=C .A h ΦΦ<D .无法确定【解析】如果穿过某一面积的磁场方向不同,则规定某方向为正,与之相反为负,求代数和就是穿过该面积的磁量.此题可设向上穿过圆环A 、B 的磁通量为正,则向下穿过A 、B 的磁通量为负,条形磁铁的磁感线在磁铁内部由S 极到N 极,在外部由N 极到S 极,内部的磁感线总条数与外部的磁感线总条数相同,通过A 、B 两圆环向上的磁感线总条数相同,而由磁铁外部从上向下穿过A 、B 的磁感线的条数,面积越大的越多,故向下穿过A 的磁通量大于向下穿过B 的磁通量,所以穿过A 的总磁通量小于穿过B 的总磁透量,故C 选项正确.【答案】C .拓展2 感应电流有无的判断判断电路中是否产生感应电流,关键要分析穿过闭合电路的磁通量是否发生变化.分析磁通量是否发生变化就必须要弄清楚磁场的分布情况,而对于立体图,往往还需将其转换为平图图,如俯视图,侧视图等.判断电路中是否有感应电流的思路:例 下列各图所示的情况中,能产生感应电流的是【解析】A 图中,线圈转动时穿过线圈的磁通量始终为零,不发生变化,线圈中不产生感应电流,故A 错误;B 图中,磁铁向右运动,穿过线圈的磁通量变化,但线圈不闭合,线圈中不产生感应电流,故B 错误;C 图中,线圈远离磁铁时穿过线圈的磁通量始终为零,不发生变化,线圈中不产生感应电流,故C 错误;D 图中,回路闭合,且穿过闭合回路的磁通量不断增大,能产生感应电流,故D 正确.印象笔记◀电磁感应实验演示电路◀直升机螺旋桨叶片切割地磁场的磁感线,螺旋桨叶片上产生感应电动势,但不产生感应电流.【答案】D【点拨】回路闭合、穿过闭合回路的磁通量发生变化,是产生感应电流的两个必要条件,缺一不可.闭合回路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件,如果穿过闭合回路的磁通量很大但不发生变化,那么无论磁通量有多大,也不能产生感应电流.2.楞次定律K知识深层理解1、楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(2)适用范围:适用于一切穿过回路磁通量变化的情况.2、右手定则(1)使用方法伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用范围:适用于部分导体切割磁感线的情况.3、楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的“效果”总是阻碍产生感应电流的原因,可由以下四种方式呈现:(1)阻碍原磁通量的变化,即“增反减同”.(2)阻碍相对运动,即“来拒去留”.(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势,即“增缩减扩”.(4)阻碍原电流的变化(自感现象),即“增反减同”.理解1 楞次定律中的“阻碍”意味着什么?楞次定律的内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.电磁感应过程实质上是能的转化和转移过程,楞次定律中的“阻碍”就是能量守恒定律的具体体现,在克服这种阻碍作用的过程中,其他形式的能转化成电能.理解2 楞次定律与右手定则的比较印象笔记◀楞次定律示意图◀(1)阻碍并不一定是相反,“阻碍”的是磁通量的变化.(2)“阻碍”不是阻止,不仅有反抗的意思,而且有补偿的意思,磁通量增加时是反抗,磁通量减少时:是补偿.◀磁铁在双管中下落,在塑料管中下落得快.别切割磁感线运动的导体适用范围各种电磁感应现象只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况应用用于磁通量随时间变化而产生的电磁感应现象时较方便用于导体切割磁感线产生电磁感应现象时较方便理解3 右手定则与左手定则的比较比较项目右手定则左手定则三个方向判断感应电流的方向、导体运动方向和磁场方向(I, ,B)判断通电导体所受磁场力的方向、电流方向和磁场方向(F,I,B)图例因果关系运动→电流电流→受力应用发电机电动机记忆规律左“力”右“电”K应试拓展注意拓展1 楞次定律的“广义”表述从能的转化和守恒的角度看,楞次定律可表述为:感应电流的“效果”总要反抗(或阻碍)引起感应电流的“原因”,常见的有以下几种表现:1、阻碍原磁通量的变化——“增反减同”.如图所示,磁铁靠近线圈,B感与B原方向相反,利用安培定则可判断感应电流的方向为逆时针方向(从上向下看).2、阻碍导体与磁场间的相对运动——“来拒去留”.如图所示,若条形磁铁靠近线圈,线圈受到的是斥力;若条形磁铁远离线圈,线圈受到的是引力.3、使闭合回路面积有扩大或缩小的趋势一一“增缩减扩”.如图所示,P、Q是光滑固定导轨,a、b是可动金属棒,当磁铁下移时,a、b将靠近.4、阻碍原电流的变化“增反减同”.如图所示,开关S闭合时,B灯先亮,A灯后亮,即原电流增大时,感应电流的方向与原电流的方向相反;开关S断开时,灯逐渐熄灭,A灯中电流方向向右,B灯中电流方向向左,线圈中电流方向不变,即原电流减小时,印象笔记◀右手定则示意图◀从运动效果上来看,可以形象地表述为“敌进我退”和“敌逃我追”。
电磁感应知识点总结
高中物理电磁感应知识点1.★电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流. (1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0.(2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.(2)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.2.磁通量(1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:Φ=BS.如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′,即Φ=BS′,国际单位:Wb求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数.任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正.反之,磁通量为负.所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和.3.★楞次定律(1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便.(2)对楞次定律的理解①谁阻碍谁———感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量.②阻碍什么———阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身.③如何阻碍———原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”.④阻碍的结果———阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少.(3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种:①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感).★★★★4.法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.表达式E=nΔΦ/Δt当导体做切割磁感线运动时,其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ.当B、L、v三者两两垂直时,感应电动势E=BLv.(1)两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt 计算的是在Δt时间内的平均电动势,只有当磁通量的变化率是恒定不变时,它算出的才是瞬时电动势.E=BLvsinθ中的v若为瞬时速度,则算出的就是瞬时电动势:若v为平均速度,算出的就是平均电动势.(2)公式的变形①当线圈垂直磁场方向放置,线圈的面积S保持不变,只是磁场的磁感强度均匀变化时,感应电动势:E=nSΔB/Δt .②如果磁感强度不变,而线圈面积均匀变化时,感应电动势E=Nbδs/Δt .5.自感现象(1)自感现象:由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象.(2)自感电动势:在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势.自感电动势的大小取决于线圈自感系数和本身电流变化的快慢,自感电动势方向总是阻碍电流的变化.6.日光灯工作原理(1)起动器的作用:利用动触片和静触片的接通与断开起一个自动开关的作用,起动的关键就在于断开的瞬间.(2)镇流器的作用:日光灯点燃时,利用自感现象产生瞬时高压;日光灯正常发光时,利用自感现象,对灯管起到降压限流作用.7.电磁感应中的电路问题在电磁感应中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源,将它们接上电容器,便可使电容器充电;将它们接上电阻等用电器,便可对用电器供电,在回路中形成电流.因此,电磁感应问题往往与电路问题联系在一起.解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是:(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向. (2)画等效电路. (3)运用全电路欧姆定律,串并联电路性质,电功率等公式联立求解.8.电磁感应现象中的力学问题(1)通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用,电磁感应问题往往和力学问题联系在一起,基本方法是:①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.②求回路中电流强度.③分析研究导体受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向).④列动力学方程或平衡方程求解.(2)电磁感应力学问题中,要抓好受力情况,运动情况的动态分析,导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零,导体达稳定运动状态,抓住a=0时,速度v达最大值的特点.9.电磁感应中能量转化问题导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化,在回路中产生感应电流,机械能或其他形式能量便转化为电能,具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热,又可使电能转化为机械能或电阻的内能,因此,电磁感应过程总是伴随着能量转化,用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动),对应的受力特点是合外力为零,能量转化过程常常是机械能转化为内能,解决这类问题的基本方法是:(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向.(2)画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率表达式.(3)分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程.10.电磁感应中图像问题电磁感应现象中图像问题的分析,要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知感应电动势(电流)大小是否恒定.用楞次定律判断出感应电动势(或电流)的方向,从而确定其正负,以及在坐标中的范围.。
高二物理感应电流产生的条件和方向的判断北师大版知识精讲
高二物理感应电流产生的条件和方向的判断北师大版【本讲教育信息】一. 教学内容:感应电流产生的条件和方向的判断1. 电磁感应现象(1)利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流。
(2)产生感应电流的条件:穿过闭合电路中的磁通量发生变化。
(3)磁通量变化的几种情况:①闭合电路的面积不变,磁场变化;②磁场不变,闭合电路面积发生变化;③线圈平面与磁场方向的夹角发生变化;④磁场和闭合回路面积都变化(一般不涉及)。
2. 感应电流的方向(1)右手定则:伸开右手,使拇指与四指在同一平面内且跟四指垂直,让磁感线垂直穿入手心,使拇指指向导体的运动方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
(2)楞次定律①内容:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
②意义:确定了感应电流的磁场方向与引起感应电流的原磁场方向间的关系,当电路中原磁场的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当电路中原磁场的磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同,这一关系可概括为“增反,减同”。
③应用楞次定律判断感应电流方向的步骤:(i)查明电路中的磁场方向;(ii)查明电路中的磁通量的增减;(iii)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向;(iv)由安培定则判断感应电流的方向。
④楞次定律的另一种表述:感应电流的效果总反抗引起感应电流的原因。
说明:①右手定则是楞次定律的特殊情况,它的结论和楞次定律是一致的,当导体做切割磁感线运动时,用右手定则判断感应电流的方向比用楞次定律简便。
②左手定则用于判断磁场对电流的作用力的情况,右手定则用于判断导体切割磁感线产生感应电流的方向。
二. 难点分析:正确理解楞次定律的关键是正确理解“阻碍”的含义。
(1)谁起阻碍作用?要明确起阻碍作用的是“感应电流的磁场”;(2)阻碍什么?感应电流的磁场阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化”,而不是阻碍原磁场,也不是阻碍原磁通量;(3)怎样阻碍?当引起感应电流的磁通量(原磁通量)增加时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相反,感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加。
(完整版)产生感应电流的条件
产生感应电流的条件一、初中阶段产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体切割磁感线运动。
条件是三个:1闭合电路;2部分导体;3切割磁感线运动。
(注意:整个导体在无限大的匀强磁场中不符合上述条件)二、高中阶段,条件还不够,两个即是充要条件,(不必要不充分条件)产生感应电流的条件是穿过闭合电路的导体的磁通量(磁感线的条数)发生改变。
磁通量sin BS θΦ=,θ是磁场方向与平面S 的夹角,类比平均速度与瞬时速度的定义,得平均值是t ε∆Φ=∆,瞬时感应电动势是0()lim t t t tεε∆→∆Φ==∆,下面的推导已作有效分量处理,或默认/2θπ=. 即数学上BS Φ=,感应电流的条件是0∆Φ≠.1闭合电路,保证电流有回路是必要条件。
倘若断路,相当于R =∞,根据I R ε=,则0I =. 2产生电动势,电压是必要条件。
具体分为三种情况:(1)只有感生电动势:导体相对于磁场静止,且磁场不稳定,随时间变化。
数学公式:k 是磁场对时间t 的变化率,一般的,当导体处于按0B B kt =+(0B 是初始值)规律变化的磁场中时,即磁场随时间均匀变化,得B S Sk tε∆==-∆感生. (2)只有动生电动势:导体相对于磁场运动,但运动方向与磁场方向不垂直,即夹角不是90度,即所谓初中的“切割磁感线”。
数学公式:在匀强磁场中,S l x lv t ∆=∆=∆,S lv t BB Blv t t ε∆∆===∆∆动生. (3)二者同时存在(如同卵生和胎生): 由数学全微分法则,得B S S B S B B S t t t tε∆∆∆∆=+=+∆∆∆∆,即采用各个击破法,先让B 不变,再令S 不变,一般的,采用综合法,得Blv Sk εεε=+=+动生感生.通过导体的电量1()()t B S S B q I t t B S S B R R t t R ε∆∆∆∆=∆=∆=+=∆+∆∆∆,若磁场不变,则微元B q S R ∆=∆,全过程则是B q S R RΦ==;类比,在人船模型中的“平均动量守恒”是不严格的,应该采用微元法先对每一个子过程列等式,然后再相加消去中间的,结果只与初末状态有关,动能定理也是同样道理,对变力做功成立。
谈谈感应电流的产生条件
谈谈感应电流的产生条件作者:徐文杰来源:《中学物理·高中》2015年第04期高中物理教材(人教课标版)选修3-2第四章的第2节《探究感应电流的产生条件》,通过对闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动、磁铁插入和拔出闭合线圈、模拟法拉第对磁生电的探究等一系列实验的分析与归纳,得到如下结论:“只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流” .诚然,在一般情况下,电路闭合与磁通量变化应确实是产生感应电流的两个必要条件.但也有人认为,在某些特例中,感应电流的产生似乎并不一定要满足上述条件.本文拟针对这些所谓的特例,进行深入的探讨和分析,并提出个人的一些看法,与大家探讨.1 电路不闭合也能产生感应电流?教材(同上)第3节《楞次定律》后面“问题与练习”中的第6题是这样的:图1中的A和B都是铝环,环A是闭合的,环B是断开的,横梁可以绕中间的支点转动.用磁铁的任意一极去接近A环,会产生什么现象?把磁铁从A环移开,会产生什么现象?磁极移近或远离B环时,又会产生什么现象?解释发生的现象.对于磁极移近或远离有缺口的B环的情况,人教社配套的教师教学用书是这样解释的:“由于B环是断开的,无论磁极移近或远离B环,都不会在B环中形成感应电流,所以B环不移动.”这是大家熟悉的“楞次环”实验,中学物理实验室一般都有这样的装置,不少教师也会演示这个实验.由于将普通条形磁铁插入A环时,A环中产生的感应电流毕竟很小,楞次环产生的转动效果不是很理想,于是有人换用圆柱形钕铁硼磁铁,钕铁硼磁铁俗称“磁王”,磁性是普通铁氧体磁铁的10多倍.笔者将4块直径2.0 cm、高度3.0 cm的钕铁硼磁铁串接起来,当作条形磁铁使用,重复上述实验,转动效果十分显著.出人意料的是,当把磁铁迅速插入、拔出B环时,B环竟然也像A环一样,发生了同样情形的转动!尽管转动幅度没有A环明显,但完全能够观察,多次重复实验,结果一致.B环发生转动,说明B环内产生了感应电流,这究竟怎么回事呢?下面笔者尝试作出解释:根据麦克斯韦电磁场理论,不论铝环闭合与否,只要穿过铝环的磁通量发生变化,都会在铝环所在的周围空间激发感应(涡旋)电场,这个电场将推动铝环中的自由电子定向移动,产生感应电动势E,其大小满足法拉第电磁感应定律E=nΔΦΔt,在这里,自由电子所受的感应电场力就是产生感生电动势的非静电力.对有缺口的B环来说,由于存在感应电动势,从而使整个铝环相当于一个没有接入外电路的电源,缺口的两端就是电源的正负极.我们知道,常见的电源比如干电池或者蓄电池,电动势基本是不变的,如果电池不接外电路,其内部不会有电流存在.但在这里,铝环中原来并没有电动势,且磁铁插入(或拔出)铝环过程,磁通量的变化率ΔΦΔt也并非恒定不变,所以环内电动势必定从零开始逐步增加,这个过程可能时间很短,但绝不等于零.因此在这很短的时间内,环中必然存在从(等效电源)负极流向正极的电流,正是这个电流使铝环与磁铁发生相互作用而转动.我们甚至还可以这样理解:将铝环看成电源,铝环正对的缺口部分看成电容器,如图2所示.在图2右侧的电路中,当开关S闭合时,尽管电容器两极板之间并不导通(即电路不闭合),但电路中仍会存在短暂的充电电流.所以当磁铁插入、拔出铝环,电动势增大的同时也发生着电源对电容器的充电,铝环的转动正是放大和显现了这个过程.上述分析,似乎支持电路不闭合也能产生感应电流的观点,其实不然.我们知道,在直流电路中,大家都会承认:电路如果是断开的,则电路中不会产生电流.但也有些特殊情况,比如电路中串接有电容器的时候,即使电键闭合了,由于电容器的两极之间是绝缘的,整个回路仍然可看成是断开的.并且在暂态过程中,回路是可能存在充电和放电电流的.不过,通常情况下,我们并没有因为这个暂态过程,而否定“电路断开则电路中没有电流”的说法,否则,无异于因噎废食,显然,图1的例子也与此类似.加之,在电磁感应中,我们所说的感应电流应由感应电动势产生,其大小满足于闭合电路的欧姆定律,而非所谓类似的电容器充放电的情况.因此这种情形不能看成电路闭合的例外.2 磁通量不变也能产生感应电流?教材(同上)第2节《探究感应电流的产生条件》“问题与练习”中第1题的第(2)问,是一个矩形闭合导线框放在匀强磁场中,保持线框平面始终与磁感线垂直,使线框左右运动,如图3所示.要求判断线框中是否产生感应电流.教师教学用书认为回路磁通量不变,线框中不会产生感应电流.如果我们再从电磁感应的本质作深入分析,还会发现这样的奇怪现象:ab边、dc边中存在电流.如图4所示,这是图4线框中ab边的一个局部放大图,当线框以速度v1向右切割磁感线运动时,ab边中的自由电子将受到由a指向b的洛伦兹力f1,f1推动该电子向b端运动,结果a、b两端将聚集电荷而产生电势差.这里的f1实际上就是产生动生电动势的非静电力.由于dc边与ab边运动相同,dc边也将产生电动势,且a、d点的电势及b、c点的电势始终相等,因此线框bc边、ad边不会出现感应电流.如果线框做匀速运动,随着a、b两端电荷的不断积累,它们建立的电场对ab边内自由电子的作用力不断增大,直至电场力增大到与洛伦兹力f1相平衡为止.不难理解这一过程持续的时间也是非常短暂的,同理dc边的情况也一样,因此这时ab、dc边中也不会出现持续的感应电流.但如果线框做变速运动,原题中的“左右运动”就属于这种情形,这时ab、dc边内自由电子所受的洛伦兹力f1将随速度的改变而改变,这样电场力与洛伦兹力的平衡关系将不断被打破,这时ab、cd边中就有可能出现持续的感应电流.需要说明的是,图4中的f1虽然作为产生动生电动势的非静电力,可对电子做功,但它实际上仅是电子所受洛伦兹力f的一部分.因为电子在定向移动时,还将产生一个速度v2,对应的洛伦兹力为f2,电子运动的合速度为v,总的洛伦兹力为f,f与v仍然垂直而不做功.再看一个例子.如图5所示,让线圈A自由落下,并通过一段有匀强磁场的空间,试定性地讨论线圈运动的加速度变化情况(不考虑空气阻力).这实际上是人教版全日制普通高级中学教材第二册(必修加选修)第十六章第4节《楞次定律的应用》书后练习的第6题.现考察线圈A全部进入磁场的情况.教师教学用书认为此时磁通量不变,没有感应电流产生,不会受到磁场力(安培力)作用,所以线圈的加速度为g.通过前面的分析不难理解,线圈在加速下落时,上、下两条边因切割磁感线而产生的动生电动势越来越大,这是由于上、下两条边的左、右两侧积累的电荷越来越多的缘故.因线圈下落速度增大,线圈上、下两条边内自由电子所受洛伦兹力大于左右两端积累电荷产生的电场力,所以上、下两条边内将产生持续向右的电流,从而受到向上的安培力,所以线圈下落的加速度应该小于g.上述两个例子似乎说明,磁通量不变回路中也能产生感应电流.事实真的如此吗?其实,电磁感应现象中的电流应该是回路电流,而非局部电流.因为我们在计算感应电流大小时,是根据闭合回路的欧姆定律I=ER+r来计算的,其中感应电动势满足E=ΔΦΔt.在图3中,只有dc边和ab边中存在电流,bc边和ad边中并不存在;在图5中,上、下两条水平边中的感应电流方向都向右,左、右两条竖直边中并内并无电流,所有它们都属于局部电流.另外,由于回路的磁通量不变,根据法拉第电磁感应定律E=ΔΦΔt,电路的总电动势一定为零,整个电路确实没有回路电流.由此可见,磁通量不变,一定不存在回路电流,但并不排斥局部可能存在感应电流.综上所述,本文所讨论的两种特殊情形,一个是在“暂态”过程中、一个是在回路的局部,都确实因为电磁感应发生了电荷定向的移动.但教材关于感应电流产生的讨论,是针对完整回路,是针对持续产生电流的情况,所以其产生条件的表述并无不妥,更没有修改的必要.以上看法如有不足,敬请批评指正.。
高中物理模块要点回眸第2点紧扣“闭合”与“变化”理解感应电流产生的条件素材粤教版选修3_2
第2点 紧扣“闭合”与“变化”,理解感应电流产生的条件
电磁感应现象能否发生的判断
(1)确定研究的闭合电路.
(2)弄清楚回路内的磁场,分析并确定该回路的磁通量Φ.
(3)⎩
⎨⎧ Φ不变→无感应电流
Φ变化→⎩⎪⎨⎪⎧ 回路闭合,有感应电流不闭合,无感应电流,但有感应电动势
对点例题 (多选)线圈按如图所示方式在磁场中运动,则能产生感应电流的是()
答案 AB
解题指导 A 中线圈闭合且ΔΦ≠0,故能产生感应电流;B 中线圈闭合且ΔΦ≠0,故能产生感应电流;C 中穿过线圈的磁通量Φ始终为0,D 中Φ=B ·S 保持不变,故C 、D 不能产
生感应电流.
1.(多选)闭合矩形线圈跟磁感线方向垂直,如图1所示,下列哪种情况线圈中有感应电流()
图1
A .线圈绕ab 轴转动
B .线圈垂直纸面向外平动
C .线圈沿ab 向右移动少许
D .线圈沿ad 向下移动少许
答案 AC
解析只有A、C情况下闭合矩形线圈中磁通量发生变化,所以只有A、C选项正确.2.如图2,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,能使圆环中产生感应电流的做
法是 ()
图2
A.使匀强磁场均匀减弱
B.保持圆环水平并在磁场中上下移动
C.保持圆环水平并在磁场中左右移动
D.保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动
答案A 解析使匀强磁场均匀减弱,穿过线圈的磁通量减小,产生感应电流,A正确;保持圆环水平并在磁场中上下移动时,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,B错误;保持圆环水平并在磁场中左右移动,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,C错误;保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,D错误.。
人教版高二物理选修 第四章:探究感应电流的产生条件
电流I,则( )
D
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
图4-1-10
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
第二十六页,共30页。
6、麦克风是常用的一种电子设备,它的内部是一个 小型传感器,把声音信号转变成电信号.它的种类 比较多,如图所示为动圈式话筒简图,它的工作原理 是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,该线 圈处在柱形永磁体的辐射状磁场中,当声音使膜片 振动时,就能将声音信号转变成电信号,下列说法
第九页,共30页。
探究2:磁铁在螺线管中运动是否产生电流
图4-1-2
第十页,共30页。
实验2
第十一页,共30页。
如图4-1-2所示,将螺线管与电流计组成闭合回路,
把条形磁铁插入或拔出螺线管,实验现象
有 无 有
第十二页,共30页生相对运动时,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
1
2
(5)在磁场中运动的导体
3、B 、S之间的夹角变化
当线圈A中电流变化时,线圈B中才有电流产生。
( ) 将线框从Ⅰ平移到Ⅱ,磁感线是从线框的同一面穿过的,所以ΔΦ1=|ΦⅡ-ΦⅠ|=ΦⅠ-ΦⅡ;
C D.膜片振动时,线圈内会产生感应电流
A.ΔΦ1>ΔΦ 当磁铁和线圈发生相对运动时,回路中有感应电流产生;
磁通量的变化一般有三种形式
1、B不变,S变化
2 1 B S 2 B S 1 B ( S 2 S 1 ) B • S
2、B变化,S不变
2 1 B 2 S B 1 S ( B 2 B 1 ) S B • S
高二物理高效课堂资料4.1.2探究感应电流的产生条件
高二物理高效课堂资料4.1 划时代的发现4.2探究感应电流的产生条件【教学目标】一、知识与技能1.知道产生感应电流的条件。
2.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。
二、过程与方法学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法三、情感、态度与价值观渗透物理学方法的教育,通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。
举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。
【教学重点】通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。
【教学难点】感应电流的产生条件。
【教学过程】一、导入新课(一)提出问题、讨论评价1.在初中,我们就初步学习和认识了电磁感应。
请问:什么叫电磁感应现象?2.你知道电磁感应现象在生产和生活中有哪些应用?ppt展示:我们在初中对电磁感应的认知1.闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时产生电流的现象称为电磁感应现象。
电磁感应中产生的电流称为感应电流。
2.导体在磁场中产生电流的条件是:闭合电路的部分导体在磁场中做“切割磁感线”运动。
3.发电机、话筒、电话机等,都是利用电磁感应原理工作的。
4.英国科学家法拉第经过10年的不懈努力,于1831年发现了电磁感应现象。
(二)实验演示:闭合电路的部分导体切割磁感线,产生感应电流。
(三)导入新课1.描述:科学技术对社会发展的巨大推动作用。
电动机和发电机;磁悬浮列车;机场安检系射频识别(Radio Frequency Identification,缩写RFID)俗称电子标签,广泛用于零售业。
许多人把射频识别技术看作为继“互联网”和“移动通信”两大技术大潮后的又一次大潮。
2.引入:感受科学研究的历程,探究电磁感应的实质。
二、新课教授1、科学探究Ⅰ—实验探究磁铁插入、抽出或停留在线圈中时,电路中是否产生感应电流?1.认识实验器材,并组装。
2.进行实验探究,并记录。
3.实验成果交流:展示、提问、研讨。
4.拓展性分析:①图4.2-1实验和图4.2-2实验有什么逻辑联系?②在图4.2-2实验中,还有其他方法获得感应电流吗?③如果“磁场”和“部分导体”不发生“相对运动”,即导体不切割磁感线,那么会产生电磁感应现象吗?2、科学探究Ⅱ—理论探究1.提问:什么叫磁通量?2.展示、点评3.联系、回归:把磁通量的概念引入上述实验,会有什么新发现?4.探讨、交流、点评。
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第2点 紧扣“闭合”与“变化”,理解感应电流产生的条件
电磁感应现象能否发生的判断
1.确定研究的闭合电路.
2.弄清楚回路内的磁场分析,并确定该回路的磁通量Φ.
3.⎩
⎨⎧ Φ不变→无感应电流
Φ变化→⎩⎪⎨⎪⎧ 回路闭合,有感应电流不闭合,无感应电流,但有感应电动势
对点例题 在如图1所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电池构成闭合电路,a 、b 、c 为三个闭合金属环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,则在滑动变阻器的滑片左、右滑动时,能产生感应电流的圆环是( )
图1
A .a 、b 、c 三个环
B .b 、c 两个环
C .a 、c 两个环
D .a 、b 两个环
解题指导 金属环c 中磁通量始终为零,保持不变,没有感应电流;在滑动变阻器的滑片左、右滑动时,左侧电路中电流发生变化,在闭合铁芯中产生的磁场发生变化,闭合金属环a 、b 中磁通量发生变化,能产生感应电流.
答案 D
1.闭合矩形线圈跟磁感线方向垂直,如图2所示,下列哪种情况线圈中有感应电流( )
图2
A .线圈绕ab 轴转动
B .线圈垂直纸面向外平动
C.线圈沿ab向右移动少许
D.线圈沿ad向下移动少许
答案AC
解析只有A、C情况下闭合矩形线圈中磁通量发生变化,所以只有A、C选项正确.
2.如图3,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,能使圆环中产生感应电流的做法是 ( )
图3
A.使匀强磁场均匀减弱
B.保持圆环水平并在磁场中上下移动
C.保持圆环水平并在磁场中左右移动
D.保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动
答案 A
解析使匀强磁场均匀减弱,穿过线圈的磁通量减小,产生感应电流,A正确;保持圆环水平并在磁场中上下移动时,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,B错误;保持圆环水平并在磁场中左右移动,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,C错误;保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,D错误.
3.一接有电压表的矩形线圈在匀强磁场中向右做匀速运动,如图4所示,下列说法正确的是( )
图4
A.线圈中有感应电流,电压表有示数
B.线圈中有感应电流,电压表没有示数
C.线圈中无感应电流,电压表有示数
D.线圈中无感应电流,电压表没有示数
答案 D
解析由于矩形线圈在匀强磁场中向右做匀速运动,磁通量不变,线圈中无感应电流,电压表没有示数.。