高中物理选修第一、二节电磁感应的发现及感应电流产生的条件课件
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滑片
开关断开 瞬间
复原再做
实验操作
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
实验现象 (线圈B中有无电流)
有 有
无
有
实验3:模拟法拉第实验
操作 开关闭合瞬间
有无感应电流
有
开关闭合后,滑动变 阻器不动
无
开关断开瞬间
有
开关闭合时,迅速移 动变阻器的滑片
第一节 电磁感应的发现
引言:1820年奥斯特发现了电能生磁,不少物 理学家根据对称性的思考提出:既然电能生磁, 是否也存在逆效应,即磁产生电呢?
请同学们根据教科书第2、3两页,并回答1-4的问题
1.若磁能生电,是谁发现的呢? 2.他的论文中将“磁生电”分为几类? 3.他把“磁生电”的现象定名为什么? 4.他把磁生的电叫什么电流?
有
实验3: 感应电流的实质分析
实验3
B变化,S不变
结论:闭合回路磁通量变化产生感应电流
三个实验分析:
实验1 实验2 实验3
B不变,S变化 B变化,S不变 B变化,S不变
你现在能从上 面表格总结到 什么结论?
结论:
只要穿过闭合回路的磁通 量发生变化,闭合回路中就有 感应电流。
产生感应电流的条件:
表针摆动方 向
右偏
不偏转
左偏
磁铁的运动
S极插入线圈 S极停在线圈中
S极从线圈中抽出
S极抽出
表针摆动方 向
左偏 不偏转 右偏
实验2:向线圈中插入磁铁 和把磁铁从线圈中拔出
磁铁的运动 N极插入线圈
有无感应电流 磁铁的运动
有
S极插入线圈
有无感应电流
有
N极停在线圈中
无
S极停在线圈中
无
N极从线圈中抽出
有
S极从线圈中抽出
Ф=BS
在国际制单位中,磁通量的单位是韦伯,简称韦符号是Wb。 1Wb=1T۰㎡。
由于
因此,磁感应强度又叫做磁通密度,单位为Wb/㎡。 1T=1Wb/㎡。
当面积为S的平面的 垂线与磁场方向的夹 角为θ时,穿过它的 磁通量为:
Ф=BS’=BSCosθ
知识链接:磁通量和其变化
匀强磁场:φ= B S cos θ
也可用穿过某一个面的磁感线条数表示.
c
磁通量变化包括:
d
1.S 、θ不变,B变化
2.B 、θ不变,S变化 3.B、S不变, θ变化 4.B、S、 θ都变化
b a
第四章 电磁感应
4.2 探究感应电流的产生条 件
上节回顾
奥斯特梦圆电生磁
上节回顾
法拉第心系磁生电 “电能生磁”!
“磁生电”?
实验1:探究导体棒在磁场中是否产生感应电流
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中产生电流
C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D.电流周围产生磁场
思考:
如何让磁生成电?通过初中 物理的学习,你认为电路中产 生感应电流的条件是什么?
第二节 感应电流产生的条件
复习:磁通量
1.磁通量的定义:
在磁感应强度为B的匀强 磁场中,有一块垂直磁感 线方向的面积为S的平面, 我们定义BS为通过这个面 的磁通量,简称磁通,用 Ф表示,它在数值上等于 穿过这个面的磁感线条数。
练习书 P8 No.3
Байду номын сангаас
课题研究:“摇绳能发电吗”
THANK YOU
SUCCESS
2019/7/5
【例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.麦克斯韦
【例2】发现电流磁效应现象的科学家是 ____,发现通电导线在磁场中受力规 律的科学家是__,发现电磁感应现象 的科学家是__,发现电荷间相互作用 力规律的的科学家是__ 。
【例3】下列现象中属于电磁感应现象的
应电流?为什么?
5.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( C
)
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
6.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?
1.回路要闭合;
2.穿过闭合回路的磁通量发生变化
小结
1、利用磁场产生电流的现象叫电磁 感应,产生的电流叫感应电流。
2、结论:无论用什么方法,只要使 闭合回路的磁通量发生变化,闭合 回路中就会有感应电流产生
3、产生感应电流的条件: (1)回路闭合 (2)穿过闭合回路磁通量发生变化
书 P8 No.1
动
向上或 无
下平动
感应电流的实质分析
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?
实验1
B不变,S变化
结论:闭合回路磁通量变化产生感应电流
实验2:探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流
G
+
-
+
NS
N极插入
NS N极抽出
S极插入
磁铁的运动 N极插入线圈 N极停在线圈中 N极从线圈抽出
书 P8 No.2
书 P8 No.3
线圈由左向右运动, 何时有电流,何时 无电流
4.矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近,
线圈与导线在同一个平面内,线圈的两 个边与导线平行。在这个平面内,线圈 远离导线移动时,线圈中有没有感应电 流?线圈和导线都不动,当导线中的电
流I逐渐增大或减小时,线圈中有没有感
N
S
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
G
+
-
+
平行运动 切割运动
实验现象(有无电流)
无电流 无电 流
有电流
实验1:闭合电路的部分导体切割磁感线
实 验 探 究
导体棒 有无感 导体棒 有无感 导体棒 有无感 的运动 应电流 的运动 应电流 的运动 应电流
向左平 有
动
向右平 有
有
实验2: 感应电流的实质分析
实验2
B变化,S不变
结论:闭合回路磁通量变化产生感应电流
THANK YOU
SUCCESS
2019/7/5
实验3:模拟法拉第实验
1831年, 法拉第的成功实验
电源
G
实验3:模拟法拉第实验
B
电路相互独立!
模仿法拉第的实验
G
+
-
+
-
开关闭合
+
瞬间
开关闭合, 迅速移动
开关断开 瞬间
复原再做
实验操作
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
实验现象 (线圈B中有无电流)
有 有
无
有
实验3:模拟法拉第实验
操作 开关闭合瞬间
有无感应电流
有
开关闭合后,滑动变 阻器不动
无
开关断开瞬间
有
开关闭合时,迅速移 动变阻器的滑片
第一节 电磁感应的发现
引言:1820年奥斯特发现了电能生磁,不少物 理学家根据对称性的思考提出:既然电能生磁, 是否也存在逆效应,即磁产生电呢?
请同学们根据教科书第2、3两页,并回答1-4的问题
1.若磁能生电,是谁发现的呢? 2.他的论文中将“磁生电”分为几类? 3.他把“磁生电”的现象定名为什么? 4.他把磁生的电叫什么电流?
有
实验3: 感应电流的实质分析
实验3
B变化,S不变
结论:闭合回路磁通量变化产生感应电流
三个实验分析:
实验1 实验2 实验3
B不变,S变化 B变化,S不变 B变化,S不变
你现在能从上 面表格总结到 什么结论?
结论:
只要穿过闭合回路的磁通 量发生变化,闭合回路中就有 感应电流。
产生感应电流的条件:
表针摆动方 向
右偏
不偏转
左偏
磁铁的运动
S极插入线圈 S极停在线圈中
S极从线圈中抽出
S极抽出
表针摆动方 向
左偏 不偏转 右偏
实验2:向线圈中插入磁铁 和把磁铁从线圈中拔出
磁铁的运动 N极插入线圈
有无感应电流 磁铁的运动
有
S极插入线圈
有无感应电流
有
N极停在线圈中
无
S极停在线圈中
无
N极从线圈中抽出
有
S极从线圈中抽出
Ф=BS
在国际制单位中,磁通量的单位是韦伯,简称韦符号是Wb。 1Wb=1T۰㎡。
由于
因此,磁感应强度又叫做磁通密度,单位为Wb/㎡。 1T=1Wb/㎡。
当面积为S的平面的 垂线与磁场方向的夹 角为θ时,穿过它的 磁通量为:
Ф=BS’=BSCosθ
知识链接:磁通量和其变化
匀强磁场:φ= B S cos θ
也可用穿过某一个面的磁感线条数表示.
c
磁通量变化包括:
d
1.S 、θ不变,B变化
2.B 、θ不变,S变化 3.B、S不变, θ变化 4.B、S、 θ都变化
b a
第四章 电磁感应
4.2 探究感应电流的产生条 件
上节回顾
奥斯特梦圆电生磁
上节回顾
法拉第心系磁生电 “电能生磁”!
“磁生电”?
实验1:探究导体棒在磁场中是否产生感应电流
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中产生电流
C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D.电流周围产生磁场
思考:
如何让磁生成电?通过初中 物理的学习,你认为电路中产 生感应电流的条件是什么?
第二节 感应电流产生的条件
复习:磁通量
1.磁通量的定义:
在磁感应强度为B的匀强 磁场中,有一块垂直磁感 线方向的面积为S的平面, 我们定义BS为通过这个面 的磁通量,简称磁通,用 Ф表示,它在数值上等于 穿过这个面的磁感线条数。
练习书 P8 No.3
Байду номын сангаас
课题研究:“摇绳能发电吗”
THANK YOU
SUCCESS
2019/7/5
【例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.麦克斯韦
【例2】发现电流磁效应现象的科学家是 ____,发现通电导线在磁场中受力规 律的科学家是__,发现电磁感应现象 的科学家是__,发现电荷间相互作用 力规律的的科学家是__ 。
【例3】下列现象中属于电磁感应现象的
应电流?为什么?
5.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( C
)
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
6.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?
1.回路要闭合;
2.穿过闭合回路的磁通量发生变化
小结
1、利用磁场产生电流的现象叫电磁 感应,产生的电流叫感应电流。
2、结论:无论用什么方法,只要使 闭合回路的磁通量发生变化,闭合 回路中就会有感应电流产生
3、产生感应电流的条件: (1)回路闭合 (2)穿过闭合回路磁通量发生变化
书 P8 No.1
动
向上或 无
下平动
感应电流的实质分析
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?
实验1
B不变,S变化
结论:闭合回路磁通量变化产生感应电流
实验2:探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流
G
+
-
+
NS
N极插入
NS N极抽出
S极插入
磁铁的运动 N极插入线圈 N极停在线圈中 N极从线圈抽出
书 P8 No.2
书 P8 No.3
线圈由左向右运动, 何时有电流,何时 无电流
4.矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近,
线圈与导线在同一个平面内,线圈的两 个边与导线平行。在这个平面内,线圈 远离导线移动时,线圈中有没有感应电 流?线圈和导线都不动,当导线中的电
流I逐渐增大或减小时,线圈中有没有感
N
S
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
G
+
-
+
平行运动 切割运动
实验现象(有无电流)
无电流 无电 流
有电流
实验1:闭合电路的部分导体切割磁感线
实 验 探 究
导体棒 有无感 导体棒 有无感 导体棒 有无感 的运动 应电流 的运动 应电流 的运动 应电流
向左平 有
动
向右平 有
有
实验2: 感应电流的实质分析
实验2
B变化,S不变
结论:闭合回路磁通量变化产生感应电流
THANK YOU
SUCCESS
2019/7/5
实验3:模拟法拉第实验
1831年, 法拉第的成功实验
电源
G
实验3:模拟法拉第实验
B
电路相互独立!
模仿法拉第的实验
G
+
-
+
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开关闭合
+
瞬间
开关闭合, 迅速移动