2019-2020学年高中物理 第三章 电磁感应 1 第一节 电磁感应现象课件 新人教版选修1-1

第一节电磁感应现象第三章电磁感应第三章电磁感应1.知道什么是电磁感应现象．2.了解产生感应电流的条件．(重点)3.通过观察演示实验，归纳、概括出利用磁场产生电流的条件，培养观察、概括能力．(重点＋难点)一、划时代的发现电磁感应现象是英国物理学家________在奥斯特发现电流磁效应的启发下，经过十年艰苦探索发现的．二、电磁感应现象1．电磁感应：闭合电路的一部分在磁场中做____________的运动时，导体中就产生电流，这种由____产生____的现象叫电磁感应．2．感应电流：由电磁感应产生的电流叫__________．法拉第切割磁感线磁电感应电流三、电磁感应的产生条件1．磁通量穿过某一个闭合回路的磁通量的大小用穿过闭合回路的____________的多少来表示，与回路的______和磁场的磁感应强度的______和______有关．2．产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的________发生变化，闭合电路中就有感应电流产生．磁感线条数面积大小方向磁通量(1)穿过闭合回路的磁通量很大，是否能在闭合回路中产生感应电流？(2)在磁感应强度B不变的条件下，能否使闭合回路中产生感应电流？提示：(1)不一定．产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化．关键在“变化”两字上，穿过闭合回路的磁通量很大时，回路中的磁通量可能变化，也可能不变化．(2)能．在磁感应强度B不变的条件下，改变闭合回路的面积，即可使穿过闭合回路的磁通量发生变化，就会产生感应电流．磁通量的变化1．影响磁通量大小的因素：穿过一个闭合电路(或一个面)的磁通量与该面的面积、磁感应强度以及该面与磁场方向的夹角有关．夹角一定时，面积越大，磁场越强，则磁通量越大；磁通量还随该面与磁场方向的夹角的改变而改变．2．磁通量的变化引起穿过某电路的磁通量发生变化，一般有以下三种情况：(1)磁场本身发生变化，如磁场的强弱或方向随时间或空间的变化而变化；(2)电路自身发生变化，如电路的面积发生变化，或与磁场方向的夹角改变；(3)磁场变化的同时，电路的面积也发生变化．磁通量是有方向的标量，当磁感线沿相反方向穿过同一平面时，磁通量等于穿过该平面的磁感线的净剩条数，即相互抵消后剩下的磁感线的条数．如图所示，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有一金属线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化情况是()A．先减小后增大B．始终减小C．始终增大D．先增大后减小[解析]线框在磁铁两端的正上方时穿过该线框磁通量最大，在磁铁中央时穿过该线框的磁通量最小，所以该过程中的磁通量先减小后增大，故A对．[答案]A1.如图，a、b和c三个完全相同的矩形绝缘线框与通电直导线在同一平面内，其中a关于导线左右对称，b和c的右侧平齐．通过a、b和c三个线框的磁通量分别为Φa、Φb和Φc，则()A．ΦaΦbΦcB．Φa＝Φb＝ΦcC．ΦaΦb＝ΦcD．ΦaΦbΦc解析：选D.穿过线框a的磁通量Φa＝0，离导线越近，磁场越强，故ΦbΦc，选项D正确．感应电流的产生条件1．产生感应电流的常见类型有以下几种(1)导线ab切割磁感线时，闭合回路产生电流．(如图甲)(2)磁铁插入或拔出线圈时，回路中产生电流．(如图乙)(3)如图丙，当开关S闭合或断开时，回路B中产生电流．滑动变阻器的滑片向上或向下滑时，回路B中产生电流．2．产生电磁感应现象的条件，归根结底是穿过闭合电路的磁通量发生变化．产生感应电流的条件是磁通量的变化而不是磁通量的有无或大小．即使闭合电路中有很强的磁场，其磁通量尽管很大，但不发生变化时，仍无电磁感应现象出现．若某处的地磁场为匀强磁场，一同学在该处手拿矩形线圈面向南方，如图所示，则能够使线圈中产生感应电流的操作是()A．上下移动线圈B．南北移动线圈C．东西移动线圈D．将线圈转到水平[解析]根据感应电流的产生条件，只要让通过线圈中的磁通量发生变化，就能产生感应电流．根据该处地磁场分布，无论线圈是上下、南北、还是东西移动，通过线圈的磁通量均不变，不能产生感应电流．而D项操作，线圈中的磁通量发生变化，能产生感应电流．[答案]D2.在闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电池构成闭合电路，假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，a、b、c三个闭合金属圆环，位置如图所示，当滑动变阻器滑动触头左右滑动时，能产生感应电流的圆环是()A．a、b两环B．b、c两环C．a、c两环D．a、b、c三个环解析：选A.滑动触头左右滑动时，引起电路中电流变化，从而引起闭合铁芯中的磁通量变化，a、b两圆环中的磁通量必然随之变化，引起感应电流的产生，而c环中有两股铁芯同时穿过，穿入和穿出的磁通量始终相等，合磁通量为零，所以c中不能产生感应电流．线框在非匀强磁场中的运动(多选)如图所示，竖直放置的长直导线通有图示方向的恒定电流I，有一闭合矩形金属框abcd与导线在同一平面内，在下列情况中，能在线框中产生感应电流的是()A．线框向下平动B．线框向右平动C．线框以ab为轴转动D．线框以直导线为轴转动[审题指导]解答本题的关键是准确掌握通电直导线周围磁感线的空间分布，然后根据线圈的运动判断通过线圈的磁通量是否变化．[解析]闭合线框abcd若平行于导线向下平动，穿过线框的磁通量不变，不能产生感应电流，故A错；线框若垂直于导线向右平动，远离导线，则线框中的磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小，故B对；线框在图示位置磁通量最大，若线框以ab为轴转动，则磁通量变小，故C对；若线框以导线为轴转动，在任何情况下磁感线与线框所在平面均垂直，磁通量不变，故D错；所以本题正确答案为B、C.[答案]BC(1)误认为通电直导线周围的磁场是非匀强磁场，各处磁场不同，当线框向下平动或以直导线为轴转动时磁通量一定变化，会产生感应电流；(2)误将通电直导线周围的磁场当成了匀强磁场，认为向右平动时不会发生磁通量的变化，不会产生感应电流．