鲁科版高中物理选修3-2全册优质课件

3．法拉第的探索 英国科学家法拉第始终坚信自然界各种不同 现象之间有着相互联系 ，一直坚持探索电磁感应
现象，终于悟出了磁生电的基本原理，“一切都存 在于变化之中”．
二、科学探究——感应电流产生的条件 1．探究1：利用导体在磁场中运动 闭合回路的部分导体在磁场中做 切割磁感线
运动时，闭合回路中电流表的指针发生偏转，说 明回路中产生了感应电流．
鲁科版高中选修3-2
物理
全册优质课课件
课 标 定 位
学习目标：1.了解电磁感应现象的探索过 程，体会人类探索自然规律的科学态度和科 学精神．
2．通过实验，理解“磁生电”的条件． 3．理解并掌握磁通量的变化这一概念．
重点难点：感应电流产生的条件．
易错问题：1.磁通量变化的计算时易出现
有效面积的错误．
④线圈平面和磁场方向的夹角发生变化 时，引起穿过线圈的磁通量发生变化．
(2)磁通量变化量的计算： ΔΦ＝Φt－Φ0
BΔS(B⊥S，且B不变S变化) ＝SΔB(B⊥S，且S不变B变化)
BtSt－B0S0(B与S均变化，S为有效面积)
特别提醒
1．磁通量是标量，但有正、负之分， 正、负由线圈的面决定，磁通量的计算类问题 首先要明确其正、负．
2．探究2：利用磁铁在螺线管中的运动 将条形磁铁 插入 或拔出与电流表构成闭合 电路的螺线管过程中，观察到电流表的指针发 生偏转，说明回路中产生了感应电流．
3．探究3：利用通电螺线管的磁场 螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成 一个回路，螺线管B与电流表组成闭合回路， 螺线管A放在螺线管B内．开关闭合或断开的瞬 间，电流表的指针会发生偏转，而开关闭合稳
图1－1－3
2．注意导线是否“切割”磁感线，形象地说 就是将磁感线“割断”．如果导线方向平行于磁 感线，或者速度方向平行于磁感线，则导线并 没有“切割”磁感线．
3．回路中有导线切割磁感线，也不能保证 一定产生感应电流．例如整个回路都处在一个 匀强磁场中沿垂直磁场方向运动时，回路的磁 通量没有变化，虽然有切割现象，但不会产生 感应电流．
【答案】 C
【点评】 磁通量有正、负，磁通量变化 的计算要规定哪个面为正面，磁感线从正面穿 入为正磁通量，从反面穿入为负磁通量．
课堂互动讲练
类型一 磁通量的变化
例1 磁通量是研究电磁感应现象
的重要物理量，如图1－1－4所示， 通有恒定电流的导线MN与闭合线 框共面，第一次将线框由1平移到 2，第二次将线框绕cd边翻转到2， 设先后两次通过线框的磁通量变 化量分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )
图1－1－4
A．ΔΦ1>ΔΦ2
B．ΔΦ1＝ΔΦ2
图1－1－2
2．磁通量的变化 (1)引起磁通量变化的原因：由公式Φ＝ BScosα可知，引起磁通量发生变化的原因有： ①面积S不变，磁感应强度B发生变化，则 磁通量Φ发生变化； ②面积S变化，磁感应强度B不变，则磁通 量Φ发生变化； ③面积S变化，磁感应强度B也发生变化， 则磁通量Φ可能发生变化；
思考
只要导体棒在磁场中切割磁感线就一定 有电流吗？
【思考·提示】 不一定，要看电路是 否闭合．
核心要点突破
一、对磁通量及其变化的理解 1．磁通量 磁通量表示磁场中穿过某一面积的磁感 线净条数．Φ＝BS为匀强磁场中磁通量的计 算公式．应用此公式时需注意以下两点： (1)公式Φ＝BS的适用条件：①匀强磁场； ②磁感线与平面垂直，即B⊥S.
定后，电流表的指针不 偏转；保持开关闭合，
当滑动变阻器的滑片移动时，电流表的指针发 生偏转；保持开关闭合，当螺线管A离开B或进 入B时，电流表的指针发生偏转．
三、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．
注意：判断回路中是否有电流要抓住两条： (1)电路是否闭合． (2)磁通量是否改变．
②S是指闭合回路中包含磁场 的那部分有效面积．
如图1－1－2所示，若闭合电 路abcd和ABCD所在平面均与匀强 磁场B垂直，面积分别为S1和S2， 且S1>S2，但磁场区域恰好只有 ABCD那么大，穿过S1和S2的磁通 量是相同的，因此，Φ＝BS中的S 应是指闭合回路中包含磁场的那部 分有效面积S2.
(2)S为有效面积 ①在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂 直．公式Φ＝BS中的S应为平面在垂直于磁感线 方向上的投影面积． 如图1－1－1所示，在水平方向的匀强磁场 中，面积为S的平面abcd与垂直于磁感线方向的 平面的夹角为θ，则穿过平面abcd的磁通量应为 Φ＝B·Scosθ.
图1－－1
Scosθ即为平面S在垂直于磁 感线方向上的投影，我们称之为 “有效面积”．
2．磁通量与线圈的匝数无关，也就是说 磁通量大小不受线圈匝数的影响．同理，磁通 量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1也不受线圈匝数的影 响．所以，直接用公式求Φ、ΔΦ时，不必考虑 线圈匝数n.
二、对“导体切割”磁感线的理解 闭合回路中的一段导体做切割磁感线运动 时，闭合回路中产生感应电流． 1．“切割磁感线”产生感应电流和“磁通量 变化”在本质上是一致的．如图1－1－3所示， 当导体ab向右运动时，会引起abcd回路的面积 变大，从而使磁通量发生变化，所以在回路中 产生感应电流．
2．错误的认为只要导体做切割磁感线运
动就有感应电流．
基础知识梳理
一、电磁感应的探索历程 1．电流的磁效应 1820年，丹麦物理学家 奥斯特 发现了电流 的磁效应，它揭示了电现象和磁现象之间存在的 某种联系． 2．探索“磁生电” 奥斯特发现了“电生磁”的现象之后，激发人 们去探索“磁生电”的方法，比较著名的物理学家 有： 菲涅尔 、 安培、科拉顿 、亨利 等，都没有 坚持到最后，这其中已经发现感应电流的科学家 是：美国科学家亨利 ．
C．ΔΦ1<ΔΦ2
D．无法确定
【思路点拨】 根据线框在不同位置的磁
通量大小利用ΔΦ＝Φ2－Φ1计算． 【解析】 设线框在位置1时的磁通量为
Φ1，在位置2时的磁通量为Φ2，直线电流产生 的磁场在1处比在2处要强．若平移线框，则
ΔΦ1＝Φ1－Φ2，若转动线框，磁感线是从线框 的正反两面穿过的，一正一负，因此ΔΦ2＝Φ1 －(－Φ2)．根据分析知ΔΦ1<ΔΦ2.选项C正 确．答案为C.