【创新设计】高中物理选修1-1：24电磁感应定律课件资料.ppt

[目标定位]　1.知道通过磁场产生电流的条件，理解电磁感应现象本质.2.知道什么是感应电动势.3.掌握法拉第电磁感应定律的内容并能应用电磁感应定律进行计算.4.了解电磁感应现象的应用；知道几种新型发电方式． 一、电磁感应现象 1．当线圈A所在空间的磁感应强度发生变化时，线圈A中就有电流通过，这个电流称为 ． 2．产生感应电流的条件：只要穿过闭 电路的 发生变化，就会在回路中产生感应电流． 3．电磁感应：由于 发生变化而产生电流的现象． 想一想： 穿过闭合回路的磁通量很大，是否一定产生感应电流？为什么？ 答案　不一定．产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化．关键在“变化”两字上，这是指穿过闭合电路的磁通量从无变有、从有变无、从小变大、从大变小等等．若磁通量很大，但是磁通量不变化，闭合回路中也不会产生感应电流． 想一想： 电磁感应过程中，能量是如何转化的？ 答案　电磁感应过程是其他形式的能转化为电能的过程． 三、法拉第与电磁感应定律的发现 1．1820年， 关于电流磁效应的实验，在英国物理学界引起强烈的反响． 通过对电流磁效应的仔细分析，提出一个问题：既然电流能产生磁效应，那么反过来，磁能否产生电流？ 2．法拉第经过整整10年的实验，经历过无数次的失败、实验、再失败、再实验，终于在1831年夏取得了突破性的进展． 3．法拉第意识到过去失败的原因在于，一直在 的磁场中寻找电流． 想一想： 通过对法拉第发现电磁感应现象过程的学习，你受到了什么启示？ 答案　任何成功的背后都要有坚持不懈的精神和持之以恒的决心． 四、电磁感应的一个重要应用——发电机 1．发电机结构：发电机由磁体(N极与S极)、 、转轴、滑环、电刷等组成． 2．发电机的原理：当轴在外力推动下顺时针转动时，安装在轴上的线圈也在磁场中顺时针旋转，使得线圈的右边由内向外运动，其左边由外向内运动．运动线圈切割磁感线，线圈中产生 ，使灯泡发光． 想一想： 发电机是把什么能量转化为电能的？ 答案　将机械能转化为电能． 五、几种新型发电方式 除目前广泛采用的电磁感应发电方式外，从物理原理来说，还有其他类型的发电方式，其特点在于直接从某种形式的能量转化为电能． 1． 发电：直接把光能通过光电池转化为电能． 2． 发电：使等离子体在磁场作用下分离，从而产生电能． 3．新型化学电池发电． 4．热电子发射发电． 想一想： 除了以上所说的几种发电方式外，还有其他的发电方式吗？ 答案　核能发电、风力发电、水力发电、地热能发电、潮汐能发电等． 【例1】　(单选)下列现象中涉及电磁感应的是(　　) 答案　B 解析　A是电子束在洛伦兹力的作用下偏转，B是属于电磁感应现象，C是通电导线在磁场中受到安培力的作用颤抖，D是电子束在洛伦兹力的作用下偏转． 针对训练　(单选)(2013·江苏省学业水平考试)如图所示的匀强磁场中有一闭合矩形导线框，则在图示时刻能产生感应电流的是 (　　) 答案　B 解析　A、D中各线圈内的磁通量始终不变化，C中的磁通量始终等于零故均没有感应电流． 【例2】　(单选)下列说法正确的是 (　　) A．磁通量大，磁通量变化量一定大 B．磁通量变化大，磁通量变化率一定大 C．磁通量为零，磁通量的变化率为零 D．磁通量为零，磁通量的变化率不一定为零 答案　D 解析　磁通量对应一个状态，而磁通量变化对应一个过程，所以磁通量变化的大小与磁通量的大小无直接关系，选项A错误；同理磁通量变化的大小与变化的具体过程有关，包括变化的快慢以及变化的时间，而磁通量的变化率只描述磁通量变化的快慢，所以只有选项D正确． 3．单位：ΔΦ的单位是韦伯(Wb)，Δt的单位是秒(s)，E的单位是Wb/s. 4．电磁感应现象的本质：在电磁感应现象中，一定产生感应电动势，不一定产生感应电流．能否产生感应电动势是电磁感应现象的本质． 说明：(1)在闭合电路里，产生感应电动势的那部分导体相当于电源． (2)当电路闭合时，回路中有感应电流；当电路断开时，回路中没有感应电流，但感应电动势仍然存在． 【例3】　(单选)(2013·浙江省学业水平考试物理模拟试卷)如图2－4－4所示，两个半径不同的同心圆线圈置于匀强磁场中，当磁场均匀增大时，线圈1和线圈2产生的感应电动势的关系为 (　　) * 第4讲　电磁感应定律 高中物理·选修1-1·教科版 感应电流 　　　图2－4－1　　　　　　　　图2－4－2 合 磁通量 磁通量 奥斯特 法拉第 稳定 线圈