人教版高中物理选修3-2全册课件

探究 2 磁通量发生变化的情况一般有几种？
一般有以下几种： (1)B 不变，S 变，例如闭合电路的一部分导体切割磁感线时． (2)S 不变，B 变，例如线圈与磁体之间发生相对运动时或者 磁场是由通电螺线管产生，而螺线管中的电流变化时． (3)S、B 都不变，但二者之间夹角发生变化，例如线圈在磁 场中转动时，
人教版高中选修3-2
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同学们，今天我们学习第四章电磁感应，首先请大家回顾一 下上一章磁场的有关知识，然后回答下面的几个问题.
1．1820 年，丹麦物理学家_奥__斯__特___用实验展示了电与磁的 联系，说明了通电导线周围存在着磁场，这个现象叫做电流的 ___磁_____(填“热”或者“磁”)效应．
【答案】A 【解析】磁通量 Φ＝BScos θ，其中 θ 为线圈平面和该平面 沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角．因此，磁通量为零，磁感 应强度不一定为零；磁通量最大，磁感应强度也不一定最大．
新知梳理 一、奥斯特梦圆“电生磁” 1．电流的磁效应 1820 年，丹麦物理学家__奥__斯__特__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．意义 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．结果 在奥斯特发现电流磁效应的影响下，1831 年英国科学家 _法__拉__第___终于悟出了磁生电的基本原理．
三、探究电磁感应的产生条件 1．导体棒在磁场中运动是否产生电流 如图 4－1、2－1 所示，将可移动导体 AB 放置在磁场中， 并和电流表组成闭合回路．实验过程及现象如下：
图 4－1、2－1
实验操作
实验现象(有无电流)
导体棒静止
___无_____
导体棒平行磁感线运动
___无_____
导体棒切割磁感线运动
二、法拉第心系“磁生电” 1．电磁感应 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，它们都能引起电流的产生，我们把这些现 象称为电__磁__感__应__，产生的电流叫做感应电流． 2．意义 电磁感应现象的发现使人们对电与磁的内在联系的认识更 加完善，使人们找到了磁生电的条件．
____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：线圈中的磁场变化时，有感应电流；线圈中的磁 场不变时，无感应电流．
3．模拟法拉第的实验 如图 4－1、2－3 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：
搞清现象的因果关系是“电生磁”还是“磁生电”，是正确 区分以上两种现象的关键．
1．下列现象中，属于电磁感应现象的是( ) A．小磁针在通电导线附近发生偏转 B．通电线圈在磁场中转动 C．因闭合线圈在磁场中运动而产生电流 D．磁铁吸引小磁针
【答案】C 【解析】电磁感应是指“磁生电”的现象，而小磁针和通电 线圈在磁场中转动，反映了磁场力的性质．所以 A、B 不是电磁 感应现象，C 是电磁感应现象．
4．归纳结论 产生感应电流的条件与磁场的变化有关系，与闭合电路磁通 量变化有关系；只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路 中就有感应电流．
探究 1 电流的磁效应和电磁感应现象的区别是什ຫໍສະໝຸດ Baidu？
电流的磁效应是指电流周围产生磁场，即“电生磁”，而电 磁感应现象是利用磁场产生感应电流，即“磁生电”，是两种因 果关系相反的现象．
图 4－1、2－3
实验操作 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合时，滑 动变阻器不动 开关闭合时，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：线圈 A 产生的磁场变化时，线圈 B 中磁场变化， 有感应电流；线圈 A 产生的磁场不变时，线圈 B 中磁场不变， 无感应电流．
2．关于磁通量的描述，下列说法正确的是( ) A．置于磁场中的一个平面，当平面垂直磁场方向时，穿过 平面的磁通量最大 B．如果穿过某平面的磁通量最大时，则该处的磁感应强度 一定最大 C．如果穿过某平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度一 定为零 D．将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁 通量总是相等的
穿过线圈的磁通量
Φ2＝BS2＝0.50×11060π Wb＝2.55×10－2 Wb 所以，磁通量的变化 ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(2.55－2.0)×10－2 Wb＝5.5×10－3 Wb
___有_____
分析论证：闭合电路包围的面积变化时，有电流产生；闭合 电路包围的面积不变时，无电流产生．
2.磁铁在螺线管中运动是否产生电流 如图 4－1、2－2 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：
图 4－1、2－2
实验操作
实验现象(有无电流)
N 极插入线圈
图 4－1、2－4 如图 4－1、2－4 所示，在匀强磁场中，有闭合矩形线圈 abcd， 可绕垂直于磁感线的固定轴 OO′转动，在转动中，由于线圈平 面与磁感线方向的夹角 θ 不断变化，所以穿过线圈平面的磁通量 也在不断变化，从而在线圈中有感应电流产生．
2．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 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？
【答案】5.5×10－3 Wb 【解析】 线圈横截面是正方形时的面积 S1＝L2＝(0.20)2 m2＝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 截面形状为圆形时，其半径 r＝2πL
横截面大小：S2＝π2πL2＝11060π m2