人教版高二物理选修3-2第四章电磁感应第1节划时代的发现课件
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2021-2022版高中物理人教版选修3-2课件：第四章 1、2 划时代的发现探究感应电流的产生条件
S1=L2=(0.20 m)2=4.0×10-2 m2, 穿过线圈的磁通量
Φ1=BS1=0.50×4.0×10-2 Wb=2.0×10-2 Wb,
横截面形状为圆形时,半径r= 4L 2L，
2
横截面面积大小S2=(
2L )2
4 25
m2，
穿过线圈的磁通量Φ2=BS2=0.50×254 Wb≈2.55×10-2 Wb,所以,磁通量的变化 量ΔΦ=Φ2-Φ1=(2.55-2)×10-2 Wb=5.5×10-3 Wb。
【问题探究】 如图甲,竖直向下的匀强磁场中,水平放置一正方形线框;如图乙,竖直向下的匀 强磁场中,平行磁感应强度的方向放置正方形线框。若线框的面积是S,磁感应 强度为B,试求两种情况下,穿过线框的磁通量分别是多少?
提示:甲图中穿过线框的磁通量Φ1=BS;乙图中穿过线框的磁通量为Φ2=0。
【典例示范】 【典例1】有一个100匝的线圈,其横截面是边长为L=0.20 m的正方形,放在磁感 应强度为B=0.50 T的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直。若将这个线圈横截面 的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变),在这一过程中穿过线圈的磁 通量改变了多少?
第四章 电 磁 感 应 1 划时代的发现
2 探究感应电流的产生条件
必备知识·自主学习
一、划时代的发现 【情境思考】 “磁生电”说明了什么?满足哪些条件才能“磁生电”?
提示:“磁生电”说明了磁和电相互联系;“磁生电”的条件是穿过闭合线圈的 磁通量发生变化。
1.奥斯特梦圆“电生磁”: 1820年,丹麦物理学家_奥__斯__特__发现了电流的磁效应。 2.法拉第心系“磁生电”: 1831年,英国物理学家_法__拉__第__发现了“磁生电”的现象,这种现象叫作 _电__磁__感__应__,产生的电流叫作_感__应__电__流__。
高中物理 第四章 1 划时代的发现课件 新人教版选修3-2
复习课件
高中物理 第四章 1 划时代的发现课件 新人教版选修3-2
1
第四章 电磁感应 1 划时代的发现 2 探究感应电流的产生条件
2
[学习目标] 1.了解电磁感应现象的发现过程及相关的物理学史,体会人类探究自然规 律的科学态度和科学精神. 2.通过实验,探究和理解感应电流的产生条件. 3.掌握磁通量的概念及其计算,能正确分析磁通量的变化情况. 4.能够运用感应电流的产生条件判断是否有感应电流产生.
通量为 .
0
3.磁通量变化量的计算
(1)当B与S垂直时,S不变,B改变,则ΔΦ= .Δ如B图S 所示.
6
(2)当B与S垂直时,S改变,B不变,则ΔΦ=
.如B·Δ图S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,则ΔΦ=Φ2-Φ1. 如图所示.
7
三、探究感应电流产生的条件 1.探究导体棒在磁场中运动是否产生电流
解析: 如图所示,离导线越近,磁场越强,在线框从左向右靠近导线的 过程中,从f→g穿过线框的磁通量增加;当线框跨在导线上从g→h运 动时,磁通量减少,当导线在线框正中央位置h时,磁通量为零;从该位 置向右(h→i),磁通量又增加,在线框离开导线向右运动的过程中 (i→j),磁通量又减少.故选项A,B,C错误,D正确.
26
[针对训练1-1] 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变化量的大小为(
C)
A.0
B.2BS
C.2BScos θ
D.2BSsin θ
解析:初始位置,平面abcd的有效面积为与B垂直的竖直投影面积 Scos θ,其磁通量为BScos θ.将abcd绕ad轴转180°角后,其磁通 量为-BScos θ.则穿过线圈平面的磁通量变化量的大小为ΔΦ= |Φ2-Φ1|=2BScos θ,故C正确.
高中物理 第四章 1 划时代的发现课件 新人教版选修3-2
1
第四章 电磁感应 1 划时代的发现 2 探究感应电流的产生条件
2
[学习目标] 1.了解电磁感应现象的发现过程及相关的物理学史,体会人类探究自然规 律的科学态度和科学精神. 2.通过实验,探究和理解感应电流的产生条件. 3.掌握磁通量的概念及其计算,能正确分析磁通量的变化情况. 4.能够运用感应电流的产生条件判断是否有感应电流产生.
通量为 .
0
3.磁通量变化量的计算
(1)当B与S垂直时,S不变,B改变,则ΔΦ= .Δ如B图S 所示.
6
(2)当B与S垂直时,S改变,B不变,则ΔΦ=
.如B·Δ图S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,则ΔΦ=Φ2-Φ1. 如图所示.
7
三、探究感应电流产生的条件 1.探究导体棒在磁场中运动是否产生电流
解析: 如图所示,离导线越近,磁场越强,在线框从左向右靠近导线的 过程中,从f→g穿过线框的磁通量增加;当线框跨在导线上从g→h运 动时,磁通量减少,当导线在线框正中央位置h时,磁通量为零;从该位 置向右(h→i),磁通量又增加,在线框离开导线向右运动的过程中 (i→j),磁通量又减少.故选项A,B,C错误,D正确.
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[针对训练1-1] 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变化量的大小为(
C)
A.0
B.2BS
C.2BScos θ
D.2BSsin θ
解析:初始位置,平面abcd的有效面积为与B垂直的竖直投影面积 Scos θ,其磁通量为BScos θ.将abcd绕ad轴转180°角后,其磁通 量为-BScos θ.则穿过线圈平面的磁通量变化量的大小为ΔΦ= |Φ2-Φ1|=2BScos θ,故C正确.
人教版高二物理选修3-2第四章 4.1 划时代的发现 课件(共17张ppt)
2020/5/16
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课堂小结
我们通过实验探究了电磁感应产生的条 件：不论什么原因，只要穿过闭合电路的 磁通量发生变化，闭合电路中就会有感应 电流产生．
本节课我们除了要掌握产生感应电流的 条件外，更重要的是要掌握物理探究实验 的探究方法，体验探究过程．`
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1．关于电磁感应，下列说法中 正确的是( D )
❖B、S不变，B、S的夹角变
化
❖B、S都变化
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问题：如图所示，在导体切割磁感线的过 程中，导体回路中产生感应电流．但是，闭 合导体回路中的磁感应强度不变化，为什么 也可以产生感应电流？
答案点拨：闭合导体 回路中能够产生感应电 流，是因为导体切割磁 感线．虽然磁场的强弱 没有变化，但是闭合导 体回路所包围的面积发 生了变化．
实验结论：磁铁插入和拔出的瞬
间，螺线管中的每一线圈都切割
磁感线，有电流产生；磁铁停在
螺线管中时，没切割磁感线，无 电流产生。
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感应电流产生的条件是：回路要闭合
结论：只要穿过闭合电路的 磁通量发生变化，闭合电路 中就有电流。
穿过回路的磁通量发生变化
磁通量变化包括：
❖B不变，S变化
❖S不变，B变化
D.只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就 一定有感应电流
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感谢观看
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第四章 电磁感应
4.1 划时代的发现
2020/5/16
1
学习目标：
知识与技能 (1)知道什么是电磁感应现象． (2)能根据实验事实归纳产生感 应电流的条件． (3)会运用产生感应电流的条件 判断具体实例中有无感应电流．
人教版高中物理(选修3-2)第四章电磁感应第一、二节划时代的发现、探究感应电流的产生条件(PPT35张)
物理选修3-2 第四章
一、划时代的发现
1820年奥斯特在一次 讲演中发现了电流的 磁效应！
电能生磁！
磁能生电吗？
奥斯特梦圆 :
“电”生“磁”
(机遇总是垂青那些有准备的人）
法拉第心系：
“磁”能否“电”呢？
（成功总是属于那些坚持不懈的人）
法拉第是英国物理学家、化学家， 也是著名的自学成才的科学家。1820年 奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第 于1821年提出“由磁产生电”的大胆设 想，并开始了十年艰苦的探索。 在这 十年中，他失败了，再探索，再失败， 再探索．．．．终于于１８３１年取得 了成功！
巩固训练：
如图磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开 （图甲），让后放手让线圈收缩（图乙）。线圈收 缩时，其中是否有感应电流？为什么？
巩固训练：
如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内， 闭合线圈由位置1穿过虚线框运动到位置2。线圈在 运动过程中什么时候有感应电流，什么时候没有感 应电流？为什么？
产生实质：闭合回路面积发生变化
二、探究感应电流的产生条件
1．实验观察 探究2：磁铁在螺线管中运动是否产生电流
探究2：磁铁在螺线管中运动是否 产生电流
如 4.2-2 图，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，观察实验现象
实验操作 N极插入线 圈 N极停在线 圈中 N极从线圈 中抽出 实验现象 (有无电流) 有 ___ 无 ___ 有 ___ 实验操作 (有无电流) S极插入线圈 S极停在线圈中 实验 现象 有 ___ 无 ___ 有 ___
思考讨论： 1.如何让“磁生成电”？ 2.你认为电路中产生感应电流的条件是什么？
二、探究感应电流的产生条件
一、划时代的发现
1820年奥斯特在一次 讲演中发现了电流的 磁效应！
电能生磁！
磁能生电吗？
奥斯特梦圆 :
“电”生“磁”
(机遇总是垂青那些有准备的人）
法拉第心系：
“磁”能否“电”呢？
（成功总是属于那些坚持不懈的人）
法拉第是英国物理学家、化学家， 也是著名的自学成才的科学家。1820年 奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第 于1821年提出“由磁产生电”的大胆设 想，并开始了十年艰苦的探索。 在这 十年中，他失败了，再探索，再失败， 再探索．．．．终于于１８３１年取得 了成功！
巩固训练：
如图磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开 （图甲），让后放手让线圈收缩（图乙）。线圈收 缩时，其中是否有感应电流？为什么？
巩固训练：
如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内， 闭合线圈由位置1穿过虚线框运动到位置2。线圈在 运动过程中什么时候有感应电流，什么时候没有感 应电流？为什么？
产生实质：闭合回路面积发生变化
二、探究感应电流的产生条件
1．实验观察 探究2：磁铁在螺线管中运动是否产生电流
探究2：磁铁在螺线管中运动是否 产生电流
如 4.2-2 图，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，观察实验现象
实验操作 N极插入线 圈 N极停在线 圈中 N极从线圈 中抽出 实验现象 (有无电流) 有 ___ 无 ___ 有 ___ 实验操作 (有无电流) S极插入线圈 S极停在线圈中 实验 现象 有 ___ 无 ___ 有 ___
思考讨论： 1.如何让“磁生成电”？ 2.你认为电路中产生感应电流的条件是什么？
二、探究感应电流的产生条件
人教版物理选修3-2 第4章第1~2节 划时代的发现
ΔΦ1和ΔΦ2，则(
A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．不能判断
)
图4－1－8
高中物理选修3-2课件
解析：选C.设线框在位置Ⅰ时的磁通量为Φ1，在位 置Ⅱ时的磁通量为ΦⅡ，直线电流产生的磁场在Ⅰ 处比在Ⅱ处要强，ΦⅠ＞ΦⅡ. 将线框从Ⅰ平移到Ⅱ，磁感线是从线框的同一面穿
1．实验观察
探究1：导体棒在磁场中运动是否产生电流
图4－1－1
高中物理选修3-2课件
如图4－1－1所示，将导轨、可移动导体AB放置在 磁场中，并和电流计组成闭合回路，把实验现象记 录在下表中.
实验操作 导体棒静止 导体棒平行磁感线运动 导体棒切割磁感线运动 实验现象(有无电流) 无 ____ 无 ____ 有 ____
(
A．0
)
B．2BS D．2BSsinθ 图4－1－7
C．2BScosθ
高中物理选修3-2课件
【思路点拨】
磁通量的变化量即穿过这一平面的
初、末两状态的磁通量之差．
【精讲精析】 开始时穿过线圈平面的磁通量为：
Φ1＝BScosθ.则后来穿过线圈平面的磁通量为：Φ2
＝－BScosθ
则磁通量的变化量为：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BScosθ.
高中物理选修3-2课件
探究2：磁铁在螺线管中运动是否产生电流
图4－1－2
高中物理选修3-2课件
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 如下：
实验操作 N极插入线 圈 N极停在线 圈中 N极从线圈 中抽出
实验现象 (有无电流)
有 ___ 无 ___ 有 ___
高中物理选修3-2课件
电磁感应现象的应用
人教版物理选修3-2 第四章电磁感应第1、2节：划时代的发现 探究感应电流的产生条件(共27张PPT)
1.丹麦物理学家奥斯特发现了什么现象标志着电流磁效应 的发现?
答案:发现载流导线能使小磁针发生偏转,我们把这种作用 称为电流的磁效应。
2.电流的磁效应的发现有什么意义?
答案:电流磁效应的发现证实了电和磁存在着必然的联系, 突破了人类对电与磁认识的局限性,掀起了一场研究电与磁 关系的革命。
3.法拉第开始的实验为什么没有观察到“磁生电”现象?
(2)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.ΔΦ与Φ的区别:ΔΦ与Φ意义不同,大小也没有必然的 联系。感应电流的产生与Φ无关,只取决于Φ的变化,即与 ΔΦ有关。
(1)应用感应电流产生的条件时,因为初中没有引入 磁通量的概念,所以高中阶段的叙述更严密。
(2)磁感线形象地描述磁通量,可以利用穿过闭合电 路的条数是否发生变化来判断某过程中磁通量是否 发生变化。
答案:电流表的指针发生摆动,说明另一个线圈中产生了电 流。法拉第领悟到“磁生电”是一种在变化、运动的过程 中才能出现的效应。
5.法拉第总结出引起电磁感应现象的哪五类原因? 答案:1、变化的电流 2、变化的磁场 3、运动的恒定电流 4、运动的磁铁 5、在磁场中运动的导体。
阅读教材第5~7页第2节“探究感应电流的产生条件”的内 容,理解导体棒在磁场中运动、磁铁在线圈中运动、原线圈 通电电流三种情况下能产生感应电流,初步理解产生感应电 流的条件。
4.用磁感线的条数表示磁通量。当回路中有不同方向的磁 感线穿过时,磁通量是指穿过某一面磁感线的“净”条数, 即不同方向的磁感线的条数差。
注意：从磁感线穿过面的角度来分,一个面积的两个面分为 “正面”和“反面”,“正面”穿入的磁感线,磁通量为正 值,“反面”穿入的磁感线,磁通量为负值。
答案:发现载流导线能使小磁针发生偏转,我们把这种作用 称为电流的磁效应。
2.电流的磁效应的发现有什么意义?
答案:电流磁效应的发现证实了电和磁存在着必然的联系, 突破了人类对电与磁认识的局限性,掀起了一场研究电与磁 关系的革命。
3.法拉第开始的实验为什么没有观察到“磁生电”现象?
(2)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.ΔΦ与Φ的区别:ΔΦ与Φ意义不同,大小也没有必然的 联系。感应电流的产生与Φ无关,只取决于Φ的变化,即与 ΔΦ有关。
(1)应用感应电流产生的条件时,因为初中没有引入 磁通量的概念,所以高中阶段的叙述更严密。
(2)磁感线形象地描述磁通量,可以利用穿过闭合电 路的条数是否发生变化来判断某过程中磁通量是否 发生变化。
答案:电流表的指针发生摆动,说明另一个线圈中产生了电 流。法拉第领悟到“磁生电”是一种在变化、运动的过程 中才能出现的效应。
5.法拉第总结出引起电磁感应现象的哪五类原因? 答案:1、变化的电流 2、变化的磁场 3、运动的恒定电流 4、运动的磁铁 5、在磁场中运动的导体。
阅读教材第5~7页第2节“探究感应电流的产生条件”的内 容,理解导体棒在磁场中运动、磁铁在线圈中运动、原线圈 通电电流三种情况下能产生感应电流,初步理解产生感应电 流的条件。
4.用磁感线的条数表示磁通量。当回路中有不同方向的磁 感线穿过时,磁通量是指穿过某一面磁感线的“净”条数, 即不同方向的磁感线的条数差。
注意：从磁感线穿过面的角度来分,一个面积的两个面分为 “正面”和“反面”,“正面”穿入的磁感线,磁通量为正 值,“反面”穿入的磁感线,磁通量为负值。
高二物理人教版选修3-2第四章第一节划时代的发现 第二节探究感应电流的产生条件 课件
4.1划时代的发现
一、奥斯特梦圆“电生磁”
1、电与磁有联系吗？19世纪20年代之前的“偏执”
法物理学家库仑
英国物理学家托马斯·杨
法物理学家安培
18世纪末,人们开始思考自然现象之间的联系。
摩擦生热表明了机械运动向 热运动的转化
蒸汽机则实现了热运动向机 械运动的转化
这种相互联系和相互转化的思想，影响了奥斯特。
复原再做
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
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
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
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?
一、奥斯特梦圆“电生磁”
1、电与磁有联系吗？
我坚信：电与磁是 有关联的。
德国哲学家康德
各种自然现象之间是相互联 系和相互转化的！
丹麦物理学家奥斯特
在1820年4月的一次讲演中，奥斯特碰巧在南北方向的导线下面 放置了一枚小磁针。当电源接通时，小磁针居然转动了! 随后的实验 证明，电流的确能使磁针偏转。
一、奥斯特梦圆“电生磁” 1820年奥斯特发现电流的磁效应，受到科学界的关注， 促进了科学的发展。1821年英国《哲学年鉴》的主编约 请戴维撰写一篇文章，评述奥斯特发现以来电磁学实验 的理论发展概况。戴维把这一工作交给了法拉第。
二、法拉第心系“磁生电”
法拉第评价奥斯特：“它突然打开 了科学中一个黑暗领域的大门，使其充 满光明。””
1831年8月29日， 法拉第把两个线圈绕到同一个铁环上， 一个线圈接到电源上，另一个线圈接入“电流表”，在给一个 线圈通电或断电的瞬间，另一个线圈中也出现了电流。
一、奥斯特梦圆“电生磁”
1、电与磁有联系吗？19世纪20年代之前的“偏执”
法物理学家库仑
英国物理学家托马斯·杨
法物理学家安培
18世纪末,人们开始思考自然现象之间的联系。
摩擦生热表明了机械运动向 热运动的转化
蒸汽机则实现了热运动向机 械运动的转化
这种相互联系和相互转化的思想，影响了奥斯特。
复原再做
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
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
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
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?
一、奥斯特梦圆“电生磁”
1、电与磁有联系吗？
我坚信：电与磁是 有关联的。
德国哲学家康德
各种自然现象之间是相互联 系和相互转化的！
丹麦物理学家奥斯特
在1820年4月的一次讲演中，奥斯特碰巧在南北方向的导线下面 放置了一枚小磁针。当电源接通时，小磁针居然转动了! 随后的实验 证明，电流的确能使磁针偏转。
一、奥斯特梦圆“电生磁” 1820年奥斯特发现电流的磁效应，受到科学界的关注， 促进了科学的发展。1821年英国《哲学年鉴》的主编约 请戴维撰写一篇文章，评述奥斯特发现以来电磁学实验 的理论发展概况。戴维把这一工作交给了法拉第。
二、法拉第心系“磁生电”
法拉第评价奥斯特：“它突然打开 了科学中一个黑暗领域的大门，使其充 满光明。””
1831年8月29日， 法拉第把两个线圈绕到同一个铁环上， 一个线圈接到电源上，另一个线圈接入“电流表”，在给一个 线圈通电或断电的瞬间，另一个线圈中也出现了电流。
人教版高中物理选修3-2课件：第四章 电磁感应 第1、2节
分析论证
N极从线圈中抽出 S极插入线圈
S极停在线圈中
物 理 选 修
线圈中的磁场________时， 变化 线圈中有感应电流；线圈中 的磁场________时，线圈中 不变 无感应电流
S极从线圈中抽出
3-2 ·
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第四章 电磁感应
3.模拟法拉第的实验 如图所示，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流 表上，把线圈A装在线圈B的里面。实验现象如下：
揭示了电和磁之间存在着联系。受到这一发现的启发，人们开始考虑这样一个
问题：既然电流能够产生磁场，反过来，利用磁场是不是能够产生电流呢？
物 理 选 修
3-2 ·
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知识自主梳理 重点难点突破 考点题型设计
易错案例剖析
课堂知识结构
随堂巩固提升 课 时 作 业
第四章 电磁感应
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3-2 ·
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第四章 电磁感应
2.磁铁在螺线管中运动是否产生电流 如图所示，将螺线管与电流表组成闭合回路，把条形磁铁插入或拔出螺线 管。实验现象如下：
物 理 选 修
3-2 ·
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第四章 电磁感应
实验操作 N极插入线圈 N极停在线圈中
实验现象(有无电流)
有 ________ 无 有 ________ 有 ________ 无 有
物 理 选 修
(3)线圈为多匝时，磁通量计算不受影响，因为穿过线圈的磁感线的条数不 受线圈匝数影响。
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3-2 ·
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第四章 电磁感应
3．磁通量的变化
计算磁通量的变化量时，首先要明确引起磁通量变化的原因，然后再进行
高中物理选修3-2 第四章电磁感应-1.划时代的发现(课件)(共33张PPT)(优质版)
（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这 之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?
许多哲学家提出了各种自然现象之间是相互联系和相 互转化的思想。奥斯特坚信电与磁之间可能存在着某种 联系。而在这之前许多物理学家都坚持认为电与磁是互 不相关的。
（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是 怎样做的？
，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在
A环内，另一半面积在A环外.则B圆内的磁通量（ B ）
A. 为零
B. 是进去的
I
C. 是出来的 D. 条件不足，无法判别
A
B
解：大圆导线环A内部的磁感应线比外部密， 所以选项B正确。2-8所示，六根导线互相绝缘通入等值电流 ，甲、乙、丙、丁四个区域是面积相等的正方形，则
方向垂直指向纸内的磁通量最大的区域是（ D ）
A. 甲
B. 乙
II I I
C. 丙
D. 丁
乙甲
丙丁
I
I
解： 每个小正方形区域的四边在其中产生的磁通量为
零，只要看另外两电流产生的磁场合成即可,
甲、丙的磁通量为0，乙的磁通量指向纸外的最大， 丁的磁通量指向纸内的最大。
A组能力训练题9
9、一球冠处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如 图所示，若球冠的底面大圆半径为r，磁场方向与 球冠底面垂直，则穿过整个球冠的磁通量为 ____B__π_r2_____.
有人说这是一次“成功的失败”。
因为科拉顿的实验装置设计得完全正确，如果磁铁磁 性足够强，导线电阻不大，电流计十分灵敏，那么在 科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时，电流计的指针确实是 摆动了的。也就是说，电磁感应的实验是成功了，只 不过科拉顿没有看见，他跑得还是“太慢”，连电流 计指针往回摆也没看见，
高二物理人教版选修3-2课件：第四章 1 划时代的发现
在减小，所以在这个过程中线框内会产生感应电流.如果
转过的角度超过60°(60°～300°)，bc边将进入无磁场区，
那么线框中将不产生感应电流.
当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则
穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩
形线框面积的一半的乘积).
答案 ABC
1 2 3 4
3.(产生感应电流的分析判断)如图13所示，开
始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一
半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中
产生感应电流，下列办法中可行的是(
A.将线框向左拉出磁场
)
图13
B.以ab边为轴转动(小于90°)
C.以ad边为轴转动(小于60°)
D.以bc边为轴转动(小于60°)
1 2 3 4
(1)框架平面与磁感应强度 B垂直时，穿过框
架平面的磁通量为多少？ 答案 BS 图1
(2) 若框架绕 OO′ 转过 60°，则穿过框架平面的磁通量为 多少？
答案 1 BS 2
(3)若从图示位置转过90°，则穿过框架平面的磁通量的变 化量为多少？ 答案 －BS
(4)若从图示位置转过180°，则穿过框架平面的磁通量变
二、产生感应电流的分析判断及实验探究 例3 如图9所示装置，在下列各种情况中， 能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中 产生感应电流的是(ACD)
A.开关S接通的瞬间
B.开关S接通后，电路中电流稳定时
图9
C.开关S接通后，滑动变阻器触头滑动的瞬间
D.开关S断开的瞬间
针对训练 如图10所示，在匀强磁场中 的矩形金属轨道上有等长的两根金属棒
线运动，如图丁 . 如果由切割不容易判断，则要回归到
高中物理选修3-2 第四章电磁感应-1.划时代的发现(课件)(共33张PPT)
划时代的发现
划时代的发现
教学目标 一、奥斯特梦圆“电生磁” 二、科拉顿的“失败” 三．法拉第心系“磁生电” 【例1】 【例2】 【例3】 A组能力训练题1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11
教学目标
1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的 物理学史。 2．知道电磁感应、感应电流的定义。 教学重点: 探索电磁感应现象的历史背景，领悟科学探究的方法 和艰难历程；培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意 志。 教学难点: 体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神
第一节 划时代的发现
一、奥斯特梦圆“电生磁”
阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。思考以 下问题: （1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这 之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?
（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是 怎样做的？
（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过 的知识如何解释？ （4）电流磁效应的发现有何意义？
因为科拉顿的实验装置设计得完全正确，如果磁铁磁 性足够强，导线电阻不大，电流计十分灵敏，那么在 科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时，电流计的指针确实是 摆动了的。也就是说，电磁感应的实验是成功了，只 不过科拉顿没有看见，他跑得还是“太慢”，连电流 计指针往回摆也没看见，
有人说，这是一次“遗憾的失败”。
因为科拉顿如果有个助手在另外那间房里，或者科拉 顿就把电流计放在同一间房里看得见的地方，那么成 功的桂冠肯定是属于科拉顿的。
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一、 第2页
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教学目标 一、奥斯特梦圆“电生磁” 二、科拉顿的“失败” 三．法拉第心系“磁生电” 【例1】 【例2】 【例3】 A组能力训练题1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11
教学目标
1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的 物理学史。 2．知道电磁感应、感应电流的定义。 教学重点: 探索电磁感应现象的历史背景，领悟科学探究的方法 和艰难历程；培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意 志。 教学难点: 体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神
第一节 划时代的发现
一、奥斯特梦圆“电生磁”
阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。思考以 下问题: （1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这 之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?
（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是 怎样做的？
（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过 的知识如何解释？ （4）电流磁效应的发现有何意义？
因为科拉顿的实验装置设计得完全正确，如果磁铁磁 性足够强，导线电阻不大，电流计十分灵敏，那么在 科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时，电流计的指针确实是 摆动了的。也就是说，电磁感应的实验是成功了，只 不过科拉顿没有看见，他跑得还是“太慢”，连电流 计指针往回摆也没看见，
有人说，这是一次“遗憾的失败”。
因为科拉顿如果有个助手在另外那间房里，或者科拉 顿就把电流计放在同一间房里看得见的地方，那么成 功的桂冠肯定是属于科拉顿的。
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8.1825年日内瓦年轻的物理学家科拉顿研究电磁现象，其 类似实验装置如图所示，为避免磁铁对磁针的作用，把实 验装置放在两个房间内，科拉 顿要观察的是把乙房间的磁铁 放入线圈切割磁感线的过程中， 甲房间的小磁针是否转动。
下列说法正确的是（ BCD ） A．甲乙两个房间的电路中没有电源，所以小磁针不会转动 B．甲房间的小磁针转动说明电流的周围存在磁场 C．乙房间出现的电磁现象在物理学上称为电磁感应现象 D．发电机是根据乙房间中的实验原理制成的
7.如图所示，把条形磁铁的一个极插入线圈，或从线圈中拔 出，或静止在线圈中，用来探究回路中的 感应电流产生情况。从实验可知（ C ） A．当条形磁铁静止在线圈上方时， 有感应电流产生 B．当条形磁铁静止在线圈内部时，有感应电流产生 C．把条形磁铁插入线圈过程，有感应电流产生 D．把条形磁铁拔出线圈过程，不会产生感应电流
5.这是一个物理实验设计失败的著名案例。如果他当时不把 电流计放到另一个房间，而是和线圈一起放在面前，或者是 有一个助手待在电流计的房间。那么，“磁生电”这一开创 人类电气时代的划时代发现就不会再是六年后的法拉第。
三、法拉第心系“磁生电”
1.英国科学家法拉第敏锐地觉察到：磁与电之间应该有“感 应”，可以“由磁产生电”。然而道路并不平坦。他于1822 年12月、1825年11月和1828年4月做过三次集中的实验研究， 然而均以失败告终。原因在于，法拉第认为，既然奥斯特的 实验表明有电流就会有磁场，那么有了磁场就一定会有电流。 于是，他在这些实验中使用恒定电流产生的磁场，看看这样 的磁场是不是会在某个电路中产生感应电流。
3.下列现象中，属于电磁感应现象的是（ B ） A.磁场对电流产生力的作用 B.变化的磁场使闭合电路产生感应电流 C.插在通电螺线管中的软磁棒被磁化 D.电流周围产生磁场
4．关于电磁感应，下列说法正确的是（ ABC ） A． 有电流必有磁，有磁却未必生电 B． 电磁感应过程可以使其它形式的能转化为电能 C． 电磁感应现象的发现，使人类社会进入了电气化时代 D． 电压表和电流表都是利用电磁感应原理工作的
高二物理选修3-2 第四章电磁感应 第1节划时代的发现
一、奥斯特梦圆“电生磁”
1.奥斯特的实验研究并非一帆风顺。当时人们见到的力都 沿着物体连线的方向，即都是所谓“纵向力”。受这个观 念的局限，奥斯特总是把磁针放在导线的延长线上，然而 均以失败告终。
2.机遇总是青睐那些有准备的头脑。在1820年4月的一次 讲演中，奥斯特碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚 小磁针。当电源接通时，小磁针居然转动了！听众中大 概没有人注意到这个现象，但由于奥斯特一直惦记着电 与磁的联系，这个现象使他振奋。随后的实验证明，电 流的确能使磁针偏转。这种作用称为电流的磁效应。
5.如图所示，六根导线互相绝缘通入等值电流，甲、乙、 丙、丁四个区域是面积相等的正方形，则方向垂直指向纸 内的磁通量最大的区域是（ D ） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
6.如图所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图所示，另 在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内， 另一半面积在A环外。则B圆内的磁通量（ B ） A.为零 B.是进去的 C.是出来的 D.条件不足，无法判别
二、科拉顿最遗憾的实验 1.电流磁效应的发现引起了这种对称性的思考：既然电流 能够引起磁针的运动，那么为什么不能用磁铁使导线中产生 电流呢？ 2.法国物理学家安培也曾将恒定电流或磁铁放在导体线圈附 近，试图“感应”出电流，种种尝试均无所获。瑞士人科拉 顿的实验研究也遗憾地与成功擦肩而过。
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3.1825年，科拉顿做了一个现在中学生物理课堂上经常做 的一个实验：他用导线绕成一个螺旋线圈并接入一个灵敏 电流计，然后又准备了一个磁铁。他当时的设想是，当磁 铁插进线圈时，有可能在电流计中产生电流。但是他当时 觉得电流计中的指针及其容易被磁铁吸引从而摆动，为了 避免这种容易让人误解的情况发生，他把电流计放到了隔 壁房间，然后灵敏电流计还在原来的房间，二者中间用导 线相连接起来。
3.电流的磁效应显示了载流导体对磁针的作用力，揭示了 电现象与磁现象之 间存在的某种联系。 奥斯特的思维和实 践突破了人类对电 与磁认识的局限性。 4.为此，安培写道：“奥斯特先生……已经永远把他的名 字和一个新纪元联系在一起了。”法拉第则评论说：“他 突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。”
4.法拉第把引起电流的原因概括为五类，它们都与变化和运 动相联系，这就是：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定 电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。他把这些现象定 名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
【课堂训练】 1.发电的基本原理是电磁感应，发现电磁感应现象的科学家 是（ C ） A.安培 B.赫兹 C.法拉第 D.奥斯特 2.发现电流磁效应现象的科学家是 奥斯特 ， 发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是 安培 ， 发现电磁感应现象的科学家是 法拉第 ， 发现电荷间相互作用力规律的科学家是 库仑 。
4.当这一切准备就绪，科拉顿预感到有大事要发生，他抑制 住自己的狂喜心情，将条形磁铁插进了线圈，然后让它继续 留在线圈内部，迅速的跑到隔壁房间。可是，让他失望的事 情发生了，当他跑到灵敏电流计的面前时，指针还在原来的 零刻度。其实，伟大的事情已经发生了，他却错过了这一伟 大的发现。然后他又回到刚才的房间，把磁铁抽出来，又跑 到电流计跟前，又一次失望了。后来无数次的重复，结果无 数次错过精彩。
2.法拉第多次失败后，1831年8月29日，他终于发现了电磁 感应现象：如图所示，把两个线圈绕在同一个铁环上，一 个线圈接到电源上，另一个线圈 接入“电流表”，在给一个线圈 通电或断电的瞬间，另一个线圈 中也出现了电流。寻找10年之久 的“磁生电”的效应终于被发现了。 成功属于坚持不懈的有心人！
3.法拉第从此茅塞顿开，立即领悟到，“磁生电”是一种在 变化、运动的过程中才能出现的效应。于是他设计并动手做 了几十个实验，深藏不露的各种“磁生电”的现象喷涌而出。