人教版选修3-2 第四章第一节 划时代的发现.ppt

1 划时代的发现 2 探究感应电流的产生条件 ●课标解读 1．关注电磁感应现象的发现过程，了解相关的物理学史． 2．知道电磁感应、感应电流的定义． 3．经历感应电流产生条件的探究活动，理解产生感应电流的条件． ●教学地位 本节知识在高考中尽管很少直接命题，但它是电学中的基本知识，是以后学习的基础． ●新课导入建议 一个并非偶然的实验，揭示了一个重大的发现，因为机遇总是垂青那些有准备的人．奥斯特实验使人们对电、磁有了新的认识，同时也在世界范围内掀起了一场研究“电和磁”关系的革命，你了解磁生电的探索发现过程吗？它是由哪位科学家来发现的呢？“磁”怎样才能生“电”？通过这节课的学习，我们就能明白这些问题了． ●教学流程设计 1.基本知识 (1)“电生磁”的发现 1820年，丹麦物理学家_______发现载流导线能使小磁针偏转，这种作用称为_____________． (2)“磁生电”的发现 1831年，英国物理学家_______发现了“磁生电”的现象，这种现象叫作_________，产生的电流叫作_________． (3)法拉第的概括 2．思考判断 (1)奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互联系的序幕．( ) (2)电流的磁效应否定了一切磁现象都是来自于电荷的运动这一结论．( ) (3)“磁生电”是一种在变化、运动过程中才出现的效应．( ) 3．探究交流 英国物理学家法拉第发现了磁生电，那么磁生电的实质是什么？ 【提示】　磁生电的过程是其他形式的能转化为电能的过程． 1.基本知识 (1)磁通量 ①概念：穿过某个面的磁通量等于闭合导体回路的______与垂直穿过它的_____________的乘积． ②公式：Φ＝BS. (2)产生感应电流的条件 只要穿过______________的_____量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流． 2．思考判断 (1)导体回路的面积越大，则穿过导体回路的磁通量越大．( ) (2)穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生．( ) (3)即便闭合导体回路中有导体做切割磁感线运动，回路中也不一定有感应电流．( ) 3．探究交流 法拉第发现电磁感应的过程为什么会经历很长一段时间？ 【提示】　法拉第在开始的实验中使用的都是恒定电流产生的磁场，而“磁生电”是一种在变化、运动过程中才能出现的效应． 【问题导思】　 1．磁通量有方向吗？磁通量的正负的含义是什么？ 2．磁通量的计算有几种典型的情况？ 3．磁通量的改变有几种情况？ 1．对磁通量的理解 (1)磁通量是标量，但是有正负．磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的．即若以向里穿过某面的磁通量为正，则向外穿过这个面的磁通量为负． (2)若穿过某一面的磁感线既有穿出，又有穿进，则穿过该面的合磁通量为净磁感线的条数． 2．匀强磁场中磁通量的计算 利用公式：Φ＝BS(其中B为匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的有效面积)． 注意以下三种特殊情况： (1)如果磁感线与平面不垂直，如图4-1-1(甲)所示，有效面积应理解为原平面在垂直磁场方向上的投影面积，如果平面与垂直磁场方向的夹角为θ，则有效面积为Scos θ，穿过该平面的磁通量为Φ＝BScos θ. (2)S指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积，如图(乙)所示，闭合回路abcd和闭合回路ABCD虽然面积不同，但穿过它们的磁通量却相同：Φ＝BS2. (3)某面积内有不同方向的磁场时，分别计算不同方向的磁场的磁通量，然后规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，求其代数和． 3．磁通量的变化 (1)Sn(Sn为线圈平面在垂直于磁感线方向上的投影面积)不变，磁感应强度发生变化，即ΔΦ＝ΔB·Sn. (2)磁感应强度不变，Sn发生变化，ΔΦ＝ΔSn·B，其中Sn发生变化的情况又分为两种形式：①处在磁场中的闭合回路面积发生变化，引起磁通量发生变化；②闭合回路面积不变，但与磁场的夹角发生变化，从而引起投影面积发生变化. (3)磁感应强度和投影面积均发生变化．这种情况较少见，此时应采用公式ΔΦ＝Φ2－Φ1进行分析． 如图4-1-2所示的线框，面积为S，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向与线框平面成θ角，当线框转过90°到如图所示的虚线位置时，试求： 【审题指导】　(1)磁通量的公式Φ＝BS的适应条件是：磁场是匀强磁场，B与S垂直． (2)求磁通量的变化要注意磁通量穿过的方向． 【解析】　(1)解法一：如题图所示，在初始位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为S⊥＝Ssin θ，所以Φ1＝BSsin θ.在末位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为