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【参赛课件】物理:4.4.4.1《探究感应电流的产生条件》(新人教版选修3-2)

探究感应电流的产生条件 苍山四中高二物理备课组 第四章 电磁感应 实验器材:蹄形磁铁、线圈、灵敏电流计、导线、开关 G - + + N S 探究导体棒在磁场中是否产生感应电流 实验操作 实验现象(有无电流) 分析论证 导体棒静止 闭合电路包围的面积 时,电路中有电流产生;包围的面积 时,电路中无电流产生。 导体棒平行磁感线运动 导体棒切割磁感线运动 平行运动 切割运动 G - + + N极插入 N极抽出 S极插入 S极抽出 探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流 S N S N 实验操作 实验现象(有无电流) 分析论证 N极插入线圈 线圈中的磁场 时,线圈中有感应电流; 线圈中的磁场 时,线圈中无感应电流 N极停在线圈中 N极从线圈中抽出 S极插入线圈 S极停在线圈中 S极从线圈中抽出 G - + + 模仿法拉第的实验 + - 实验操作 实验现象 (线圈B中有无电流) 分析论证 开关闭合瞬间 线圈B中磁场 时,线圈B中有感应电流; 磁场 时,线圈B中无感应电流 开关断开瞬间 开关保持闭合,滑动变阻器滑片不动 开关保持闭合,迅速移动滑动变阻器的滑片 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合,迅速移动滑片 复原再做 思考: 通过以上几个产生感应电流的实验,我们能否寻找它们之间的共同之处,并从本质上概括出产生感应电流的条件? 结论: 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流。 从几个“磁生电”现象到统一的规律: 磁通量发生变化,闭合电路就会产生感应电流。 小结 知识点 3 产生感应电流的条件 1.产生感应电流的条件 闭合电路中的磁通量发生变化,就会产生感应电流. 2.判断能否产生感应电流的方法 (1)首先看电路是否闭合,电路不闭合不能产生感应电流. (2)当电路闭合时,看此闭合电路中的磁通量是否变化(穿过 该电路的磁感线的条数是否发生变化).磁通量增大或减小时才 能产生感应电流.产生感应电流对应一个过程,而不是一个状 态. 3.引起回路磁通量发生变化的情况 (1)空间的磁场分布不变,而闭合电路的面积发生变化. 如 图 4-1-1 所示,左、右移动线圈时有感应电流产生. (2)空间的磁场分布不变,闭合电路所围面积也不变,闭合 电路所在平面与磁场方向的夹角发生变化.如图 4-1-1 所示 线圈绕 ab 边、cd 边、ad 边、bc 边转动时,线圈中皆有感应电 流产生. 图 4-1-1 (3)闭合回路所围的面积不变,而空间分布的磁场发生变 化,引起闭合电路中的磁通量变化.如图 4-1-2 所示,磁铁 插入和拉出线圈时,电路中的磁通量发生变化而产生感应电流. (4)闭合电路所围的面积变化的同时,空间分布的磁场也发 生变化,引起闭合电路中磁通量变化. 图 4-1-2 【例1】闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场中, 如图 4-1-3 所示,当铜环向右移动时(金属框不动),下列说 法中正确的是( ) 图 4-1-3 A.半圆 egf 及半圆 ehf 中都没有感应电流产生,因为圆环 中磁通量没有发生变化 B.金属框内没有感应电流产生,因为金属框内磁通量没 有发生变化 C.金属框 ab 边中有感应电流,因为回路 abfgea 中磁通量 增加了 D.以上分析都不对 解析:铜环移动时,铜环与金属框中的磁通量没有变,但 回路abfgea 的面积发生了变化,它们中的磁通量发生变化,这 个回路中会有感应电流产生.同样,回路ehfcde 也有感应电流. 答案:C 1.下列图中能产生感应电流的是( ) B 解析:A 中的磁通量不变,C、D 中线圈中的磁通量始终为 零,所以不产生感应电流.B 中线圈中的磁通量减小,所以 B 有感应电流. 题型 1 对电磁感应现象的判断 【例2】(双选)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、 线圈 B、电流计及开关如图 4-1-4 连 接,某同学如下操作中均发现电流表的 指针发生偏转,用法拉第总结的五种引 起感应电流方法,对产生的原因描述正 确的是( ) 图 4-1-4 A.闭合与打开开关均发现指针偏转,是变化的电流引起的 B.闭合开关,线圈 A 向上拔出与向下插入时指针偏转, 是运动的恒定电流引起的 C.闭合开关,线圈 A 中的铁芯拔出与插入,指针偏转是 变化的电流引起的 D.闭合开关,滑动滑动变阻器滑片,指针偏转的原因是 运动恒定电流引起的 解析:法拉第在实验中总结出的五种引起感应电流的原因 是:变

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