資源簡介

(共22張PPT)
第一節
劃時代的發現
第二節
研究感應電流產生的條件
[學習目標]
1．了解發現電磁感應現象的有關史實。
2．知道電磁感應現象。
3．利用比較法分析磁通量與磁通量變化量的關系。
4．通過練習，掌握判斷感應電流有無的方法。
預習檢測
1.1820年，丹麥物理學家
發現通電導線能使小磁針發生偏轉，說明電流周圍存在
。這種現象稱為
。
答案：奧斯特、磁場、電流的磁效應。
2.1831年，英國物理學家
發現了磁場可以產生電流。這種現象稱為
，產生的電流叫
。
答案：法拉第、電磁感應、感應電流。
3.引起“磁生電”的五種原因是什么？
答案：變化的電流；變化的磁場；運動的恒定電流；運動的磁鐵；在磁場中運動的導體。
4.這五種原因都與什么有聯系？
答案：變化和運動。
預習檢測
5.什么是磁通量？
答案：勻強磁場的磁感強度B與垂直磁場方向的面積S的乘積叫做穿過這一平面的磁通量，即?=BS，國際單位是韋伯，符號是Wb。
6.磁通量變化的一般情況有哪些？
答案：磁通量B發生改變；面積S發生改變；磁通量B和面積S同時發生變化。
7.產生感應電流的條件是什么？
答案：穿過閉合回路的磁通量發生改變。
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一、劃時代的發現
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一、劃時代的發現
（一）奧斯特夢圓“電生磁”
★18世紀20年代之前，人們認為電和磁是互不相關的。
★18世紀末，人們開始思考不同自然現象之間的聯系，例如能量之間的相互轉化。
★丹麥物理學家奧斯特認為電和磁之間一定存在某種聯系，并開始尋找其關系。
★1820年4月，奧斯特發現電流磁效應。
電流磁效應的發現證實了電和磁存在必然的聯系。
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一、劃時代的發現
（二）法拉第心系“磁生電”
★電流磁效應的發現讓人們開始思考并探索如何讓磁場產生電流的問題。
★法國物理學家安培、瑞士人科拉頓、英國物理學家法拉第等學者先后進行研究。
★法拉第堅信磁場可以產生電流，11年持之以恒、堅持不懈研究。
★1831年8月，法拉第發現了電磁感應。
電磁感應的發現宣告了電磁學作為一門統一學科的誕生，使人類進入了電氣時代。
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一、劃時代的發現
（三）電流磁效應與電磁感應的聯系
1.電流磁效應是指電流周圍存在磁場，即“電生磁”；而電磁感應是指利用磁場產生電流，即“磁生電”。這是兩種因果關系相反的現象，區別這兩種現象的關鍵是看電流是條件還是結果。
2.電流磁效應和電磁感應都揭示了電和磁的內在聯系。
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例1.（多選）如圖，在一根沿南北方向擺放的通電導線正下方放置了一個可以自由轉動的小磁針。現給導線通以向右的恒定電流，不計其他磁場的影響，則下列說法正確的是（
）
A.電流不會在導線周圍產生磁場
B.電流周圍產生了磁場
C.小磁針的N極將垂直于紙面向外轉動
D.小磁針的N極將垂直于紙面向里轉動
N
答案：BD
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例2.（多選）下列說法正確的是（
）
A.發現電磁感應現象的科學家是奧斯特，發現電流磁效應的科學家是法拉第
B.奧斯特的思維和實踐沒有突破當時人類對電和磁認識的局限性
C.產生感應電流的原因都與變化或運動有關
D.電磁感應現象的發現使人們找到了“磁生電”的方法，開辟了人類的電氣化時代
答案：CD
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二、電磁感應
1.定義
磁場產生電流的現象，產生的電流稱為感應電流。
2.引起“磁生電”的原因
①變化的電流
②變化的磁場
③運動的恒定電流
④運動的磁體
⑤在磁場中運動的導體
思考：引起“磁生電”的原因究其根本是什么？
與變化和運動相聯系
穿過閉合回路的磁通量發生改變。
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三、磁通量
1.定義
勻強磁場的磁感強度B與垂直磁場方向的面積S的乘積，國際單位是Wb。
2.計算式
?=BS
注意：如果B與S不垂直，在?=BSsinθ，θ為磁感線與平面的夾角。
θ
B
四、磁通量的變化量
思考：改變磁通量的方式有哪些？
答案：改變磁感強度B的大小或方向；改變穿過磁感線的有效面積S；同時改變B和S。
Δ?=ΔB·S
Δ?=B·ΔS
Δ?=ΔB·ΔS
注意：1.S是閉合回路中包含磁場那部分的有效面積。
2.磁通量是標量，但是有正負。
3.磁通量大小與線圈匝數無關。
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例3.如圖所示，磁感應強度為B的水平勻強磁場中，有一面積為S的矩形線圈，可繞豎直軸MN轉動。關于穿過此線圈的磁通量，下列說法正確的是（
）
A.當線圈平面與磁感線垂直時，
磁通量為零
B.當線圈平面與磁感線平行時，
磁通量最大
C.線圈繞軸MN轉過900的過程中，磁通量保持不變
D.線圈繞軸MN轉過900的過程中，磁通量發生變化
B
M
N
答案：D
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五、探究電磁感應的產生條件
導體切割磁感線，產生感應電流
思考：為什么導體切割磁感線時在回路中產生感應電流？
解釋：當導體棒切割磁感線時，導致磁場穿過的面積發生變化，從而引起磁通量的改變，于是在回路中產生了感應電流。
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五、探究電磁感應的產生條件
磁鐵在線圈中運動時，產生感應電流
思考：為什么磁鐵在靠近或遠離線圈時會產生感應電流？
解釋：當磁鐵靠近線圈時，穿過線圈的磁場就會變強；磁鐵遠離線圈時，穿過線圈的磁場就會減弱，從而引起穿過線圈的磁通量發生改變，于是產生了感應電流。
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五、探究電磁感應的產生條件
開關閉合（或斷開）瞬間，或移動滑片時，產生感應電流
思考：為什么開關閉合（或斷開）瞬間，或移動滑片時會產生感應電流？
解釋：當開關閉合（或斷開）瞬間，或移動滑片時，A線圈中的電流發生變化，A線圈周圍的磁場發生變化，從而導致穿過B線圈的磁通量發生改變，于是B線圈所在的回路中產生了感應電流。
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五、探究電磁感應的產生條件
穿過閉合電路的磁通量發生變化。
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切割磁感線與感應電流的產生
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切割磁感線和磁通量變化
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磁通量變化與感應電流的產生
隨堂練習
練習1.如圖：一通電導線與一閉合線圈abcd在同一平面內，有哪些方法可以使線圈內產生感應電流？
I
a
b
d
c
答案：改變電流大小或方向的瞬間、線圈遠離或靠近導線、線圈繞ab軸轉動等。
練習2.如圖，一彈性導體環套在一條形磁鐵的中央且在同一平面內。如導體環從a位置擴大到b位置，則穿過該導體環的磁通量如何變化？
b
a
N
S
提示：磁感線垂直穿過導體環有進有出，相互抵消后，b環的總磁通量減少。
課堂小結
1.電流的磁效應：丹麥物理學家奧斯特發現了電流的磁效應，即“電生磁”。
2.電磁感應現象：英國物理學家法拉第發現了電磁感應現象，即“磁生電”。
3.引起電磁感應現象的五種情況：①變化的電流②變化的磁場③運動的恒定電流④運動的磁體⑤在磁場中運動的導體。
4.磁通量：勻強磁場的磁感強度B與垂直磁場方向的面積S的乘積，國際單位是Wb。
5.產生感應電流的條件：穿過閉合電路的磁通量發生變化。

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