電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用課件高一下學(xué)期物理

第五章

初識(shí)電磁場(chǎng)與電磁波第2節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用1.理解磁通量的概念，會(huì)計(jì)算勻強(qiáng)磁場(chǎng)重通過(guò)某一面積的磁通量。2.知道感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，并能夠運(yùn)用感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件分析判斷相關(guān)問(wèn)題。3.了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用。(1)如圖所示，平面S在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積為S′。若有n條磁感線通過(guò)S′，則通過(guò)面積S的磁感線有多少條？答案n條(2)若磁場(chǎng)增強(qiáng)，即B增大，通過(guò)面積S的磁感線條數(shù)是否增多？答案B增大時(shí)，通過(guò)面積S的磁感線條數(shù)增多1.磁通量(1)定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直、面積為S的平面，我們把磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S的乘積稱為穿這個(gè)平面的磁通量，簡(jiǎn)稱磁通，用Φ表示。Φ=BS（標(biāo)量，S表示與磁場(chǎng)方向垂直的平面面積）2.公式：3.單位：韋伯，符號(hào)：Wb1Wb=1T·m2磁通量表示穿過(guò)這個(gè)面的磁感線條數(shù)。一、磁通量Φ=BS

①當(dāng)BS垂直時(shí)②當(dāng)B∥S時(shí),磁通量Φ=0③當(dāng)磁場(chǎng)B與面積S不垂直：

4.磁通量的計(jì)算Φ=BScosθ（θ為s與s'的夾角）s'為s在垂直磁場(chǎng)方向上的投影。Φ=BS⊥

(有效面積)5.磁通量的正、負(fù)(1)磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)。當(dāng)磁感線從某一面穿入時(shí)，磁通量為正值，則磁感線從此面穿出時(shí)磁通量為負(fù)值。(2)若磁感線沿相反方向穿過(guò)同一平面，且正向磁通量為Φ，反向磁通量為Φ′，則穿過(guò)該平面的磁通量Φ總＝Φ－Φ′。磁通量等于穿過(guò)該平面的磁感線的凈條數(shù)(磁通量的代數(shù)和)。5.磁通量的變化量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|。面積為0.5m2

的矩形線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，穿過(guò)該線圈的磁通量是多少？如果轉(zhuǎn)動(dòng)線圈使線圈平面與磁場(chǎng)方向夾角為60°穿過(guò)該線圈的磁通量又是多少？已知S

=0.5m2

，B

=3T。因線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，所以Φ1

=BS

=3×0.5Wb=1.5Wb因線圈平面與磁場(chǎng)方向夾角為60°，即與垂直于磁場(chǎng)方向投影面的夾角為30°，所以Φ2

=BScosα

=3×0.5×cos30°Wb=1.3Wb當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，穿過(guò)該線圈的磁通量是1.5Wb；當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向夾角為60°時(shí)，穿過(guò)該線圈的磁通量是1.3Wb。二、探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件實(shí)驗(yàn)1：直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中。導(dǎo)體靜止；導(dǎo)體向上、向下運(yùn)動(dòng)（平行磁感線）；導(dǎo)體向左或向右運(yùn)動(dòng)(切割磁感線）。觀察實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行概括實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(有無(wú)電流)導(dǎo)體靜止導(dǎo)體向上、向下運(yùn)動(dòng)（平行磁感線）導(dǎo)體向左或向右運(yùn)動(dòng)(切割磁感線）無(wú)無(wú)有結(jié)論：閉合電路包圍的面積變化時(shí)，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；包圍的面積不變時(shí)，電路中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)2：條形磁鐵插入（撥出）螺線管。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(有無(wú)電流)N極插入線圈N極停在線圈中N極從線圈中抽出S極插入線圈S極停在線圈中S極從線圈中抽出觀察實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行概括有無(wú)有有無(wú)有線圈中的磁場(chǎng)變化時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流；線圈中的磁場(chǎng)不變時(shí)，線圈中無(wú)感應(yīng)電流實(shí)驗(yàn)3：導(dǎo)體和磁場(chǎng)不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，線圈電路接通、斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片左、右滑動(dòng)。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(線圈B中有無(wú)電流)線圈電路接通線圈電路斷開(kāi)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片左滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片右滑動(dòng)有有有有觀察實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行概括線圈B中磁場(chǎng)變化時(shí)，線圈B中有感應(yīng)電流；線圈B中磁場(chǎng)不變時(shí)，線圈B中無(wú)感應(yīng)電流感應(yīng)電流是否產(chǎn)生的判斷1.感應(yīng)電流產(chǎn)生的必要條件是穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，所以判斷感應(yīng)電流有無(wú)時(shí)必須明確以下兩點(diǎn)：2．通過(guò)觀察穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁感線的條數(shù)是否變化判斷某過(guò)程中磁通量是否變化．(1)閉合電路；(2)磁通量發(fā)生變化．1.計(jì)算機(jī)磁盤磁記錄錄制時(shí)，磁頭產(chǎn)生的磁場(chǎng)隨數(shù)字信息而改變，當(dāng)磁性盤片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，變化的磁場(chǎng)將磁盤上的磁性材料磁化，就記錄下相應(yīng)的磁信號(hào)。讀取信息時(shí)，磁盤再次通過(guò)磁頭，電磁感應(yīng)使磁頭產(chǎn)生的電流與錄制時(shí)的電流一致，從而獲得錄制的信息。2.無(wú)線充電：利用電磁感應(yīng)制成手機(jī)無(wú)線充電裝置。3.動(dòng)圈式話筒：話筒是把聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置。三、電磁感應(yīng)的應(yīng)用1.下列屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(

)A．通電導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)B．磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流發(fā)生作用，阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)C．由于導(dǎo)體自身電流發(fā)生變化，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流D．電荷在磁場(chǎng)中定向移動(dòng)形成電流C2.如圖所示,矩形線圈與磁場(chǎng)垂直,且一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi),一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)外。下述操作中能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)A.以bc為軸轉(zhuǎn)動(dòng)45°B.以ad為軸轉(zhuǎn)動(dòng)45°C.將線圈向下平移D.將線圈向上平移B3.如圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置，線圈A放在線圈B中，在閉合開(kāi)關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn).下列說(shuō)法中正確的是（

）A.

閉合開(kāi)關(guān)后，將線圈A從線圈B中抽出時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)B.

閉合開(kāi)關(guān)后，滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)C.

閉合開(kāi)關(guān)后，線圈A，B保持不動(dòng)，電流計(jì)指針一直向右偏轉(zhuǎn)D.

斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)B4.如圖所示，線圈平面與水平方向夾角θ＝60°，磁感線方向豎直向下，線圈平面面積S＝0.4m2，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.6T，則：

(1)穿過(guò)線圈的磁通量Φ為多少？把線圈以cd為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)120°角，則通過(guò)線圈磁通量的變化量為多少？答案0.12Wb

0.36Wb一、磁通量1.定義，2.公式：Φ=BS3.單位