1、高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件 4、1劃時代的發現劃時代的發現 4、2探究感應電流的產生條件探究感應電流的產生條件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件 物理學將不再是關于物理學將不再是關于運動、熱、空氣、光、電運動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各、磁以及我們所知道的各種其他現象的零散的羅列種其他現象的零散的羅列，我們將把整個宇宙納在，我們將把整個宇宙納在一個體系中。一個體系中。高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件奧斯特在奧斯特在18201820年發現的電流磁效應年發現的電流磁效應, ,使整個科使整個科學界受到了極大的震動，它證實電現象與磁現學界受到了極大的

2、震動，它證實電現象與磁現象是有聯系的。象是有聯系的。電能生磁電能生磁! !高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件一、劃時代的發現一、劃時代的發現 英國科學家法拉第英國科學家法拉第, ,他做了多次嘗試，經歷了他做了多次嘗試，經歷了一次次失敗，一次次失敗，1831年年8月月29日日，終于發現，終于發現: : 磁能生電磁能生電! ! 這是一個這是一個劃時代的發現劃時代的發現. .高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件法拉第線圈：與法拉第線圈：與160年后出現的現代變壓器年后出現的現代變壓器出奇的相似，現已成為著名的科學文物。出奇的相似，現已成為

3、著名的科學文物。開關開關電池組電池組電流計電流計高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件1831年年10月月28日日 法拉第的創新：法拉第的創新： 圓盤發電機，首先圓盤發電機，首先向人類揭開了機械能向人類揭開了機械能轉化為電能的序幕。轉化為電能的序幕。高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件二、探究感應電流的產生條件二、探究感應電流的產生條件1實驗觀察實驗觀察探究探究1：導體棒在磁場中運動是否產生電流：導體棒在磁場中運動是否產生電流高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件如圖所示，將導軌、可移動導體如圖所示，將導軌、可移動導體AB放置在磁場中，并放置在磁場中，并和電流計組成閉合回路

4、，把實驗現象記錄在下表中和電流計組成閉合回路，把實驗現象記錄在下表中.實驗操作實驗現象(有無電流)導體棒靜止_導體棒平行磁感線運動_導體棒切割磁感線運動_無無無無有有高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件探究探究2：磁鐵在螺線管中運動是否產生電流：磁鐵在螺線管中運動是否產生電流圖圖412高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件如圖如圖412所示，將螺線管與電流計組成閉合所示，將螺線管與電流計組成閉合回路，把條形磁鐵插入或拔出螺線管，實驗現象回路，把條形磁鐵插入或拔出螺線管，實驗現象如下：如下：實驗操作實驗現象(有無電流)實驗操作(有無電流)實驗現象N極插入線圈_S極插入線圈_N極停在

5、線圈中_S極停在線圈中_N極從線圈中抽出_S極從線圈中抽出_有有無無有有有有有有無無高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件探究探究3：模擬法拉第的實驗：模擬法拉第的實驗如圖如圖413所示，線圈所示，線圈A通過變阻器和開關連接通過變阻器和開關連接到電源上，線圈到電源上，線圈B的兩端連到電流表上，把線圈的兩端連到電流表上，把線圈A裝在線圈裝在線圈B的里面，實驗現象如下：的里面，實驗現象如下：圖圖413高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件實驗操作實驗現象(線圈B中有無電流)開關閉合瞬間瞬間_開關斷開瞬間瞬間_開關閉合時，滑動變阻器不動_開關閉合時，迅速移動滑動變阻器的滑片_有有無無有有

6、有有高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件2.分析論證分析論證探究實驗探究實驗1中，磁場的強弱不變，但是導體棒切割中，磁場的強弱不變，但是導體棒切割磁感線運動使閉合導體回路包圍的面積在磁感線運動使閉合導體回路包圍的面積在_.探究實驗探究實驗2中，將磁鐵插入或抽出時，線圈中磁場中，將磁鐵插入或抽出時，線圈中磁場發生發生_.變化變化變化變化高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件探究實驗探究實驗3中，將開關閉合或斷開及改變滑動變阻中，將開關閉合或斷開及改變滑動變阻器的滑片的位置，使器的滑片的位置，使A中電流變化時，電流產生的中電流變化時，電流產生的磁場也在磁場也在_，通過，通過B線圈的磁

7、場強弱也在線圈的磁場強弱也在_.3歸納結論歸納結論只要穿過只要穿過_導體回路的磁通量導體回路的磁通量_，閉合，閉合導體回路中就有感應電流導體回路中就有感應電流變化變化變化變化閉合閉合發生變化發生變化高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件核心要點突破核心要點突破一、正確理解磁通量的概念一、正確理解磁通量的概念在磁感應強度為在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為方向垂直的平面，面積為S，把，把B與與S的乘積叫做的乘積叫做穿過這個面的磁通量穿過這個面的磁通量1S是指閉合回路中磁場所處的那部分有效面積是指閉合回路中磁場所處的那部分有效面積如圖如

8、圖414所示，若閉合電路所示，若閉合電路abcd和和ABCD所在平面均與勻強所在平面均與勻強磁場磁場B垂直，面積分別為垂直，面積分別為S1和和S2，圖圖414高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件且且S1S2，但磁場區域恰好只有，但磁場區域恰好只有ABCD那么大，那么大，穿過穿過S1和和S2的磁通量是相同的，因此，的磁通量是相同的，因此，BS中中的的S應是指閉合回路中包含磁場的那部分有效面應是指閉合回路中包含磁場的那部分有效面積積2磁感應強度與平面不垂直時，求磁通量的方磁感應強度與平面不垂直時，求磁通量的方法法(1)將磁感應強度將磁感應強度B向與平面垂直的方向和與平面向與平面垂直的方向和

9、與平面平行的方向分解平行的方向分解(2)將平面向垂直磁感應強度將平面向垂直磁感應強度B的平面投影的平面投影高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件即時應用即時應用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)1如圖如圖415所示，一個矩形線圈與通有相同所示，一個矩形線圈與通有相同大小的電流的平行直導線處于同一平面，而且處大小的電流的平行直導線處于同一平面，而且處在兩導線的中央，則在兩導線的中央，則()A兩電流同向時，穿過線圈的磁兩電流同向時，穿過線圈的磁通量為零通量為零B兩電流反向時，穿過線圈的磁兩電流反向時，穿過線圈的磁通量為零通量為零圖圖415高中

10、物理選修高中物理選修3-23-2課件課件C兩電流同向或反向，穿過線圈的磁通量都相等兩電流同向或反向，穿過線圈的磁通量都相等D兩電流產生的磁場是不均勻的，不能判定穿過兩電流產生的磁場是不均勻的，不能判定穿過線圈的磁通量是否為零線圈的磁通量是否為零解析：解析：選選A.根據安培定則，兩電流同向時，它們在根據安培定則，兩電流同向時，它們在線圈處產生的磁場反向，穿過線圈的磁通量為零；線圈處產生的磁場反向，穿過線圈的磁通量為零；兩電流反向時，它們在線圈處產生的磁場同向，穿兩電流反向時，它們在線圈處產生的磁場同向，穿過線圈的磁通量不為零，故選項過線圈的磁通量不為零，故選項A正確正確高中物理選修高中物理選修3

11、-23-2課件課件二、感應電流有無的判斷二、感應電流有無的判斷感應電流產生的必要條件是感應電流產生的必要條件是穿過閉穿過閉合導體回路的磁通量合導體回路的磁通量發生變化發生變化1明確電路是否為閉合電路明確電路是否為閉合電路2判斷穿過回路的磁通量是否發判斷穿過回路的磁通量是否發生變化生變化高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件即時應用即時應用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)2(2011年廣州高二檢測年廣州高二檢測)如圖如圖416所示，能產所示，能產生感應電流的是生感應電流的是()A磁鐵向下運動磁鐵向下運動B磁鐵停在線圈中不動磁鐵停在線圈中不動C磁鐵向上運動磁鐵向上運動D只要有磁鐵就一

12、定有電流只要有磁鐵就一定有電流圖圖416高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件解析：解析：選選AC.磁鐵向上或向下運動時，線圈中的磁鐵向上或向下運動時，線圈中的磁感應強度變化，穿過線圈的磁通量變化，線圈磁感應強度變化，穿過線圈的磁通量變化，線圈中產生感應電流，中產生感應電流，A、C正確；磁鐵停在線圈中正確；磁鐵停在線圈中不動時，線圈中磁通量不變，不產生感應電流，不動時，線圈中磁通量不變，不產生感應電流，B、D錯誤錯誤高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件 一磁感應強度為一磁感應強度為B的勻強磁場方向水平向右的勻強磁場方向水平向右,一面積為一面積為S的矩形線圈的矩形線圈abcd如圖如

13、圖417所示放置所示放置,平面平面abcd與豎直方向成與豎直方向成角，將角，將abcd繞繞ad軸轉軸轉180角，則穿過線圈平面的磁通量的變化量為角，則穿過線圈平面的磁通量的變化量為()A0B2BSC2BScos D2BSsin課堂互動講練課堂互動講練磁通量變化量的分析與計算磁通量變化量的分析與計算圖圖417高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件【答案】【答案】C【規律總結】【規律總結】磁通量不僅有大小而且有方向，但磁通量不僅有大小而且有方向，但它是個標量，這一點如同電流所以我們在計算磁它是個標量，這一點如同電流所以我們在計算磁通量的變化量時，關鍵搞清楚初、末兩狀態的磁通通量的變化量時，關

14、鍵搞清楚初、末兩狀態的磁通量的方向關系量的方向關系高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件變式訓練變式訓練1如圖如圖418所示，通有恒定電流的所示，通有恒定電流的導線導線MN與閉合金屬線框共面，第一次將金屬線框與閉合金屬線框共面，第一次將金屬線框由由平移到平移到，第二次將金屬線框繞，第二次將金屬線框繞cd邊翻轉到邊翻轉到，設先后兩次通過金屬框的磁通量變化分別為，設先后兩次通過金屬框的磁通量變化分別為1和和2，則，則()A12B12C12 D不能判斷不能判斷圖圖418高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件解析：解析：選選C.設線框在位置設線框在位置時的磁通量為時的磁通量為1，在位，在位

15、置置時的磁通量為時的磁通量為，直線電流產生的磁場在，直線電流產生的磁場在處比在處比在處要強，處要強，.將線框從將線框從平移到平移到，磁感線是從線框的同一面穿，磁感線是從線框的同一面穿過的，所以過的，所以1|；將線框從；將線框從繞繞cd邊轉到邊轉到，磁感線分別是從線框的正反兩面，磁感線分別是從線框的正反兩面穿過的，所以穿過的，所以2|()|(以原以原來穿過的為正，則后來從另一面穿過的為負來穿過的為正，則后來從另一面穿過的為負)故故正確選項為正確選項為C.高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件 如圖如圖419所示，直導線中通以電流所示，直導線中通以電流I，矩形線圈與通電直導線共面，下列情況中

16、能產生矩形線圈與通電直導線共面，下列情況中能產生感應電流的是感應電流的是()A電流電流I增大時增大時B線圈向右平動線圈向右平動C線圈向下平動線圈向下平動D線圈繞線圈繞ab邊轉動邊轉動感應電流有無的判斷感應電流有無的判斷圖圖419高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件【答案】【答案】ABD【規律總結】【規律總結】判定感應電流有無的關鍵是：判定感應電流有無的關鍵是：正確分析磁鐵或者電流所產生的磁感線在周圍正確分析磁鐵或者電流所產生的磁感線在周圍空間的分布空間的分布高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件變式訓練變式訓練2如圖如圖4110所示，所示，L為一根無限長為一根無限長的通電直導線，

17、的通電直導線，M為一金屬環，為一金屬環，L通過通過M的圓心并的圓心并與與M所在的平面垂直，且通以向上的電流所在的平面垂直，且通以向上的電流I，則，則()A當當L中的電流發生變化時，中的電流發生變化時，環中有感應電流環中有感應電流B當當M左右平移時，環中有左右平移時，環中有感應電流感應電流圖圖4110高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件C當當M保持水平，在豎直方向上下移動時環中有保持水平，在豎直方向上下移動時環中有感應電流感應電流D只要只要L與與M保持垂直，則以上幾種情況，環中保持垂直，則以上幾種情況，環中均無感應電流均無感應電流解析：解析：選選D.題圖中金屬環所在平面與磁感線平行，題圖

18、中金屬環所在平面與磁感線平行，穿過金屬環的磁通量為零無論穿過金屬環的磁通量為零無論I變化，還是變化，還是M上上下移動或左右平移，金屬環所在平面一直保持與磁下移動或左右平移，金屬環所在平面一直保持與磁感線平行，磁通量一直為零，不產生感應電流，感線平行，磁通量一直為零，不產生感應電流，D正確正確高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件 麥克風是常用的一種電子設備，它的內部是麥克風是常用的一種電子設備，它的內部是一個小型傳感器，把聲音信號轉變成電信號它的一個小型傳感器，把聲音信號轉變成電信號它的種類比較多，如圖種類比較多，如圖4111所示為動圈式話筒簡圖所示為動圈式話筒簡圖,它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個輕小的金它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個輕小的金屬線圈，該線圈處在柱形永磁體的輻射狀磁場中，屬線圈，該線圈處在柱形永磁體的輻射狀磁場中，當聲音使膜片振動時，就能將聲音信號轉變成電信當聲音使膜片振動時，就能將聲音信號轉變成電信號，下列說法正確的是號，下列說法正確的是()電磁感應現象的應用電磁感應現象的應用高中物理選修高中物理選修3-23-2課件課件A該傳感器是根據電流的磁效應工作的該傳感器是根據電流的磁效應工作的B該傳感器是根據電磁感應現象工作的該傳感器是根據電磁感應現象工作的C膜片振動時，線圈內不會產生感應電流膜片振動時，