磁生电的探索PPT

课堂互动讲练
磁通量的变化及计算
例1 如图1－1－8所示，有一个100匝的线圈，其
形状是边长为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．若将这个线圈的形状由正方形改变成圆形(周 长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了 多少？
解析：选C.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.
二、判断是否产生感应电流的方法 1．感应电流产生的条件 (1)电路闭合． (2)穿过电路的磁通量发生变化． 2．判断的基本方法 (1)看回路是否闭合，如果回路不闭合时，无论 如何也不会产生感应电流. (2)看磁场方向与回路平面之间的关系，即磁场 的方向与回路平面是垂直、平行或成某一夹角. (3)看穿过回路的磁感线的条数是否发生变化， 若变化则产生感应电流，否则不产生感应电流.
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2. (2011年山东潍坊高二质检)如图1－1－7所示， A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接 有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及 相应的结果中可能的是( )
图 1－ 1－ 7
A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针 不偏转 B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指 针偏转 C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针 偏转 D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指 针偏转
思考感悟：
闭合回路中有磁场就一定有感应电流吗？
提示：不一定．要看磁通量是否发生变
化．
核心要点突破
一、正确理解磁通量的变化 1．对磁通量的认识 (1)B与S垂直时(匀强磁场中)：Φ＝B· S.B指匀强 磁场的磁感应强度，S为线圈的面积． (2)B与S不垂直时(匀强磁场中) Φ＝B· S⊥.S⊥为线圈在垂直磁场方向上的有效面 积，在应用时可将S分解到与B垂直的方向上， 如图1－1－4所示．Φ＝B· Ssinθ.
(3)B变化，S也变化，则ΔΦ＝B2S2－B1S1 如图1－1－5丙所示，设回路面积从S1＝8 m2变 到S2＝18 m2，磁感应强度B同时从B1＝0.1 T变 到B2＝0.8 T，则回路中磁通量的变化为ΔΦ＝Φ2 －Φ1＝B2S2－B1S1＝13.6 Wb.若按ΔΦ＝ΔB·ΔS＝ (0.8－0.1)×(18－8)Wb＝7 Wb计算就错了． (4)B不变，S不变，θ变化，则ΔΦ＝BS(sin θ2－ sin θ1) 如图1－1－5丁所示，闭合线圈abcd在匀强磁场 中绕垂直于磁场方向的转轴OO′转动，B不变， S不变，但B和S的夹角θ发生变化，引起穿过线 圈的磁通量变化．
图 1 － 1－ 3
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
分析论证wk.baidu.com
线圈B中磁场 变化 时，线圈B ______ 中有感应电流； 不变 时，线 磁场_____ 圈B中无感应电流
图 1－ 1－ 5
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 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1－1－6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是 ( )
A．0 C．2BScosθ
图 1 － 1－ 6 B．2BS D．2BSsinθ
知能优化训练
课前自主学案
一、电磁感应的探索历程 奥斯特 发 1．“电生磁”：1820年，丹麦物理学家_______ 现了电流的磁效应． 2．“磁生电”：1831年，英国物理学家________ 法拉第 发现了电磁感应现象． 二、科学探究——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(图1－1 －1)
图 1 － 1－ 2
实验现 象( 有 实验操作 无电流 ) N极插入线圈 有 N极停在线圈中 无 N极从线圈中抽出 有 S极插入线圈 有 S极停在线圈中 无 S极从线圈中抽出 有
分析论证
变化 线圈中的磁场______ 时，线圈中有感应电 流；线圈中的磁场 不变 时，线圈中无 _____ 感应电流
3．模拟法拉第的实验(图1－1－3)
解析：选D.回路A中有电源，当S1闭合后，回 路中有电流，在回路的周围产生磁场，回路B 中有磁通量，在S1闭合或断开的瞬间，回路A 中的电流从无到有或从有到无，电流周围的 磁场发生变化，从而使穿过回路B的磁通量发 生变化，产生感应电动势，此时若 S2 是闭合 的，则回路B中有感应电流，电流计指针偏转， D正确．
图 1 － 1－ 4 (3)某面积内有相反方向的磁场时 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．
2．磁通量变化的几种形式 磁通量的变化一般有四种情形： (1)B不变，S变化，则ΔΦ＝B·ΔS 如图1－1－5甲所示，闭合回路的一部分导体 做切割磁感线运动，闭合回路面积发生变化， 引起磁通量变化． (2)B变化，S不变，则ΔΦ＝ΔB· S 如图1－1－5乙所示，由于磁铁插入或拔出线 圈，使线圈所处的磁场发生变化，引起磁通 量变化．
图 1－ 1－ 1
实验现象( 实验操作 分析论证 有无电流) 导体棒静止 无 闭合电路包围的面积 变化 时，电路中有电 导体棒平行磁 ______ 无 感线运动 流产生；包围的面积 不变 时，电路中无电 导体棒切割磁 ______ 有 感线运动 流产生
2．探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生电流(图 1－1－2)
第1节
磁生电的探索
课标定位 学习目标：1.了解电磁感应现象这一划时代发现的 曲折历程． 2．理解磁通量并学会磁通量变化的计算． 3．知道什么是电磁感应现象，掌握产生感应电流的 条件． 4．体验由实验“发现”规律的乐趣，养成探究物理 规律的良好习惯． 重点难点：感应电流产生的条件．
课前自主学案
核心要点突破 第1节 课堂互动讲练