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人教版高中物理选修3-2ppt课件第四章第一节第二节.pptx


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第四章 电磁感应
第四章 电磁感应
第一节 划时代的发现
第二节 探究感应电流的产生条件
第四章 电磁感应
学****目标
“电生磁”及“磁生电”相关的物理学史,知道电磁感应现象本题主要考查磁通量改变量的求解,可由ΔΦ
=Φ2-Φ1求出.注意Φ=BS中的S取对磁通量有贡献的有效面积.
(1)对A线圈:Φ1=B1πR2,Φ2=B2πR2,
磁通量改变量ΔΦ=|Φ2-Φ1|≈(-)××(1×10-2)2Wb=×10-4Wb.
对B线圈:
ΔΦ=|Φ2-Φ1|≈(-)××(1×10-2)2Wb=×10-4Wb.
(2)对C线圈:Φ1=Bπr2
磁场转过30°时,Φ2=Bπr2cos30°
磁通量改变量ΔΦ=|Φ2-Φ1|=Bπr2(1-cos30°)≈××(5×10-3)2×(1-)Wb≈×10-6Wb.
【答案】 见解析
【名师点评】 磁通量和线圈匝数无关,磁通量的改变量和线圈匝数也无关;当线圈所围面积大于磁场区域时,以磁场区域面积为准.
跟踪训练1(2013·武汉市重点中学高二期中)如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则(  )
A.ΔΦ1>ΔΦ2        B.ΔΦ1=ΔΦ2
C.ΔΦ1<ΔΦ2D.不能判断
解析:Ⅰ平移到Ⅱ磁通量的变化量大小ΔΦ1=|Φ′-Φ|,将金属框绕cd边翻转到Ⅱ时磁通量变化量大小为ΔΦ2=|-Φ′-Φ|,所以ΔΦ1<ΔΦ2,故选C.
要点二 感应电流有无的判断
1.产生条件
(1)电路为闭合电路.
(2)穿过电路的磁通量发生变化.
注意:(1)、(2)两条必须同时满足,才能产生感应电流.
2.判断方法
(1)明确电路是否为闭合电路.
(2)判断穿过回路的磁通量是否发生变化.
穿过闭合电路的磁通量发生变化,大致有以下几种情况:
Φ变的四种情况
B不变、S变
例:闭合电路的一部分导体切割磁感线时
B变、S不变
例:线圈与磁体之间发生相对运动时
B和S都变
注意:此时可由ΔΦ=Φt-Φ0计算并判断磁通量是否变化
B和S大小都不变,但二者之间的夹角变
例:线圈在磁场中转动时
如图所示,竖直放置的长直导线通一恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面,在下列情况中线框中产生感应电流的是(  )
A.导线中电流变大
B.线框向右平动
C.线框向下平动
D.线框以直导线为轴转动
例2
【思路点拨】 首先弄清直线电流周围磁感线的分布特点,然后再判断磁通量是否变化.
【解析】 逐项分析如下:
选项
诊断
结论
A
因I增大而引起导线周围的磁场增强,使穿过线框的磁通量增大

B
离直导线越远,磁感线分布越疏,如图甲,因此线框向右平动时,穿过线框的磁通量变小

C
由图甲可知线框向下平动时穿过线框的磁通量不变
×
D
画出俯视图如图乙,由图可看出线框绕直导线转动时,在任何一个位置穿过线框的磁感线条数均不变,因此无感应电流
×
【答案】 AB
【名师点评】 判断是否产生感应电流,关键要分析穿过闭合电路的磁通量是否发生变化,而对于本题来说,首先就必须弄清楚通电直导线的磁感线分布情况,如果是立体图,我们经常还得把它转化成平面图,比如转化成俯视图、侧视
图等.
跟踪训练2如图所示,矩形线框有一半在匀强磁场中,若要使线框中有感应电流,下列做法中可行的是(  )
A.将线框向左平移
B.以ab边为轴转动90°
C.以ad边为轴转动60°
D.以bc边为轴转动60°
解析:,线框的bc部分做切割磁感线的运动,或者说穿过线框的磁通量减少,所以线框中产生感应电流,故A正确;当线框以ab边为轴转动时,线框的cd边右半段在做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量在发生变化,所以线框中将产生感应电流,B正确;当线框以ad边为轴转动(小于60°),穿过线框的磁通量在减少,所以在转动过程中产生感应电流,选项C正确;当线框以bc为轴转动时,如果转动角小于60°,则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积),D错误.故选ABC.
寻规探法思维启迪
非匀强磁场中磁通量的比较
【范例】 如图所示,a、b是两个同平面、同心放置的金属圆环,条形磁铁穿过圆环且与两环平面垂直,则通过两圆环的磁通量Φa、Φb(  )
A.Φa>Φb       B.Φa<Φb
C.Φa=ΦbD.不能比较
【解析

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  • 时间2022-05-17