20xx教科版高中物理選修3-2第1章第1、2節(jié)電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件(已修改)
2024-12-23 22:19 本頁面
【正文】 學(xué)案 1 電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 [目標(biāo)定位 ] 、法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 .通量變化量的含義 .． 一、電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn) [問題設(shè)計 ] 哲學(xué)家康德說過，各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化并且是和諧統(tǒng)一的．你能舉出一個例子嗎？在電磁學(xué)領(lǐng)域，誰發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)？誰證實(shí)了 “ 磁生電 ” 現(xiàn)象的存在？ 答案 摩擦生熱表明了機(jī)械運(yùn)動向熱運(yùn)動的轉(zhuǎn)化，而蒸汽機(jī)則實(shí)現(xiàn)了熱運(yùn)動向機(jī)械運(yùn)動的轉(zhuǎn)化．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第證實(shí)了 “ 磁生 電 ” 現(xiàn)象的存在． [要點(diǎn)提煉 ] 1．奧斯特實(shí)驗(yàn)的啟迪 1820 年， 奧斯特 從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電流的 磁效應(yīng) ，啟迪人們?nèi)ヌ骄渴遣皇谴嬖?磁產(chǎn)生電． 2．電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 1831 年，英國物理學(xué)家 法拉第 發(fā)現(xiàn)了 電磁感應(yīng) 現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫做 感應(yīng) 電流．他把 “ 磁生電 ” 的現(xiàn)象分為五類：變化中的 電流 、變化中的 磁場 、運(yùn)動中的恒定電流、運(yùn)動中的 磁鐵 、運(yùn)動中的導(dǎo)線． 二、磁通量及其變化 [問題設(shè)計 ] 如圖 1 所示，框架的面積為 S，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ： 圖 1 (1)框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度 B垂直時，穿過框架平面的磁通量為多少？ (2)若框架繞 OO′ 轉(zhuǎn)過 60176。 ，則穿過框架平面的磁通量為多少？ (3)若從圖示位置轉(zhuǎn)過 90176。 ，則穿過框架平面的磁通量的變化量為多少？ (4)若從圖示位置轉(zhuǎn)過 180176。 ，則穿過框架平面的磁通量的變化量為多少？ 答案 (1)BS (2)12BS (3)－ BS (4)－ 2BS [要點(diǎn)提煉 ] 1．磁通量 (1)定義：閉合導(dǎo)體回路的 面積 與垂直穿過它的 磁感應(yīng)強(qiáng)度 的乘積叫磁通量，符號為 Φ .在數(shù)值上等于穿過投影面的磁感線的 條數(shù)． 圖 2 (2)公式： Φ ＝ S 為回路平面在垂直磁場方向上的 投影 面積， 也稱為有效面積．所以當(dāng)回路平面與磁場方向之間的夾角為 θ 時，磁通量 Φ ＝ BSsin_θ ，如圖 2 所示． (3)單位：韋伯，簡稱韋，符號 Wb. (4)注意： ① 磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)之分．一般來說，如果磁感線從線圈的正面穿入，線圈的磁通量就為 “ ＋ ” ，磁感線從線圈的反面穿入，線圈的磁通量就為 “ － ” ． ② 磁通量與線圈的匝數(shù) 無關(guān)． 2．磁通量的變化量 Δ Φ (1)當(dāng) B 不變，有效面積 S 變化時， Δ Φ ＝ BΔ S. (2)當(dāng) B 變化， S 不變時， Δ Φ ＝ Δ B S. (3)B 和 S 同時變化，則 Δ Φ ＝ Φ 2－ Φ 1，但此時 Δ Φ ≠Δ BΔ S. 特別提醒 計算穿過某平面的磁通量的變化量時，要注意前后磁通量的正負(fù)，如原磁通量 Φ 1＝BS，當(dāng)平面轉(zhuǎn)過 180176。 后，磁通量 Φ 2＝－ BS，磁通量的變化量 Δ Φ ＝－ 2BS. 三、感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 [問題設(shè)計 ] 1．實(shí)驗(yàn) 1(導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動 )：如圖 3所示，導(dǎo)體 AB垂直磁感線運(yùn)動時，線路中 ________電流產(chǎn)生，而導(dǎo)體 AB 沿著磁感線運(yùn)動時，線路中 ________電流產(chǎn)生 (均填 “ 有 ” 或“ 無 ”) ．實(shí)驗(yàn)表明什么情況下能產(chǎn)生感應(yīng)電流？ 圖 3 答案 有 無 實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時， 電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生． 2．實(shí)驗(yàn) 2(通過閉合回路的磁場發(fā)生變化 )： 如圖 4所示，螺線管 B套在螺線管 A外邊，螺線管 A經(jīng)過滑動變阻器和開關(guān)與電池相連構(gòu)成直流電路；螺線管 B 接電流計構(gòu)成閉合電路．進(jìn)行以下操作并觀察電流計指針擺動的情況．將觀察結(jié)果填入表中． (填空中均填 “ 擺動 ” 或 “ 不擺動 ”) 圖 4 觀察 操作 電流計指針的擺動情況 螺線管 B 套在 螺線管 A 外面 螺線管 A、 B 相互垂直 開關(guān)接通瞬間 擺動 不擺動 電流穩(wěn)定 不擺動 不擺動 開關(guān)斷開瞬間 擺動 不擺動 滑動片快速推動 擺動 不擺動 (1)實(shí)驗(yàn) 2 中并沒有導(dǎo)體在
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