第四章 电磁感应 第1、2节
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第四章电磁感应知识点(总7页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第四章电磁感应第一模块:电磁感应、楞次定律(先介绍右手螺旋定则)『基础知识』一、划时代的发现1、奥斯特梦圆“电生磁”奥斯特实验:在1820年4月的一次讲演中,奥斯特碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针、当电源接通时,小磁针居然转动了(如右图)。
随后的实验证明了电流的确能使磁针偏转,这种作用称为电流的磁效应。
突破:电与磁是联系的2、法拉第心系“磁生电”1831年8月29日,法拉第终于发现了电磁感应:把两个线圈绕在同一铁环上(如右图),一个线圈接入接到电源上,另一个线圈接入“电流表”,在给一个线圈通电或断电瞬间,另一个线圈也出现了电流,这种磁生电的效应终于被发现了。
物理学中把这种现象叫做电磁感应.由电磁感应产生的电流叫做感应电流.二、感应电流的产生1、N极插入、停在线圈中和抽出(S极插入、停在线圈中和抽出)有无感应电流(如图)。
磁铁动作表针摆动方向磁铁动作表针摆动方向极插入线圈偏转S极插入线圈偏转N极停在线圈中不偏转S极停在线圈中不偏转N极从线圈中抽出偏转S极从线圈中抽出偏转实验表明产生感应电流的条件与磁场的变化有关。
2、闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时,导体中就产生感应电流。
实验表明磁场的强弱没有变化,但是导体棒切割磁感的运动是闭合的回路EFAB包围的面积在发生变化。
这种情况下线圈中同样有感应电流。
3、磁通量定义:磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量定义式:φ=BS(B与S垂直) φ=BScosθ(θ为B与S之间的夹角)单位:韦伯(Wb)物理意义:表示穿过磁场中某个面的磁感线条数磁通量虽然是标量,但有正负之分。
三、楞次定律1、S极插入线圈和抽出线圈中会有感应电流,那么他的方向会如何呢。
条形磁铁运动的情况N 极向下插入线圈N 极向上拔出线圈S极向下拔出线圈S极向上插入线圈原磁场方向(向上或向下)?向下?向下?向上?向上穿过线圈的磁通量变化情况(增加或减少)?增加?减少?减少?增加感应电流的方向(流过灵敏电流计的方向)?向左?向右?向左?向右结论:楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化2、对楞次定律中阻碍二字的正确理解“阻碍”不是阻止,这里是阻而未止。
高三物理试卷讲评课课件一、教学内容本节课的教学内容为人教版高三物理选修33第四章《电磁感应》单元,具体包括第1节“电磁感应现象”和第2节“法拉第电磁感应定律”。
重点讲解电磁感应现象的原理、产生条件以及法拉第电磁感应定律的应用。
二、教学目标1. 理解电磁感应现象的产生原理,掌握电磁感应现象的基本概念。
2. 掌握法拉第电磁感应定律,能运用定律解决实际问题。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
三、教学难点与重点教学难点:法拉第电磁感应定律的理解与应用。
教学重点:电磁感应现象的产生原理及其在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备教具:电磁感应演示器、电磁铁、电流表、导线、磁铁等。
学具:学生分组实验器材,包括电磁感应演示器、导线、电流表、磁铁等。
五、教学过程1. 实践情景引入(1)展示电磁感应演示器,引导学生观察电磁感应现象。
(2)提问:电磁感应现象是如何产生的?产生条件是什么?2. 例题讲解(1)讲解电磁感应现象的原理。
(2)分析电磁感应现象的产生条件。
(3)讲解法拉第电磁感应定律。
3. 随堂练习(1)让学生运用法拉第电磁感应定律解决实际问题。
(2)分组讨论,分享解题思路。
4. 小结六、板书设计1. 电磁感应现象(1)产生原理(2)产生条件2. 法拉第电磁感应定律(1)公式(2)应用七、作业设计1. 作业题目:(1)判断下列说法是否正确:电磁感应现象是由于导体在磁场中运动产生的。
(2)计算题:一根长直导线在磁场中以速度v运动,导线与磁场方向垂直,求感应电动势的大小。
2. 答案:(1)错误。
(2)感应电动势E=BLv。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对电磁感应现象的理解程度,以及对法拉第电磁感应定律的应用能力。
2. 拓展延伸:(1)研究电磁感应现象在其他领域的应用。
(2)探讨电磁感应现象在现代科技中的重要作用。
重点和难点解析1. 电磁感应现象的产生原理及条件。
2. 法拉第电磁感应定律的理解与应用。
第四章电磁感应第1、2节随堂基础巩固1.关于磁通量的概念,以下说法中正确的是() A.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大B.磁感应强度越大,线圈面积越大,则磁通量也越大C.穿过线圈的磁通量为零,但磁感应强度不一定为零D.磁通量发生变化,一定是磁场发生变化引起的解析:穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强度、回路所围面积以及两者夹角三个因素,所以只了解其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况,A、B项错误;同样由磁通量的特点,也无法判断其中一个因素的情况,C项正确,D项错误。
答案:C2.金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图4-1-9所示的运动,线圈中有感应电流的是()图4-1-9解析:在选项B、C中,线圈中的磁通量始终为零,不产生感应电流;选项D中磁通量始终最大,保持不变,不发生变化,也没有感应电流;选项A中,在线圈转动过程中,磁通量做周期性变化,产生感应电流,故A正确。
答案:A3.某学生做观察电磁感应现象的实验,将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图4-1-10所示的实验电路,当他接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其原因是()图4-1-10A.开关位置错误B.电流表的正、负极接反C.线圈B的接头3、4接反D.蓄电池的正、负极接反解析:图中所示开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断,而本实验的内容之一就是研究通过开关通断导致磁场变化,而产生感应电流的情况,但图中开关的接法达不到目的,A对;根据感应电流的产生条件,电流表或蓄电池或线圈B的接线反正,不影响感应电流的产生,B、C、D错误。
答案:A4.如图4-1-11所示,ab是闭合电路的一部分,处在垂直于纸面向外的匀强磁场中()A.当ab垂直于纸面向外平动时,ab中有感应电流B.当ab垂直于纸面向里平动时,ab中有感应电流图4-1-11 C.当ab垂直于磁感线向右平动时,ab中有感应电流D.当ab垂直于磁感线向左平动时,ab中无感应电流解析:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,回路中一定有感应电流,故当ab垂直于纸面向外、向里平动时都不切割磁感线,ab中都没有感应电流,故A、B错。
第四章电磁感应第一、二节划时代的发现探究感应电流的产生条件【学习目标】学习时间:1学时1.了解奥斯特“电生磁”的实验和法拉第“磁生电”的实验,体会对称性思维在物理学发现中的作用;2.知道电磁感应和感应电流的定义;3.能根据实验事实归纳产生感应电流的条件;4.进一步认识磁通量的概念,会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。
【静思独学】阅读教材思考下面几个问题:(1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?(2)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。
(3)法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原因是什么?(4)法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现象,他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的?之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功的“秘诀”是什么?(5)总结统一性思维和对称性思维在物理学发现中所发挥的作用。
问题二:阅读教材,思考并回答练习册P10—11问题一和问题三。
问题三:阅读教材,思考并回答练习册P11问题四。
{基础自测}1.练习册P6、P11自主测评2.教材P7—8:问题与练习:1、2【群思互学•展示共学】1.回答问题一中各个小问;2.教材P7—8:问题与练习:3、4、5、6;3.练习册P13—14:4、6、7、8。
【拓展应用】1.教材P8:问题与练习:7;2.练习册P13—14:9、11。
第三节 楞次定律【学习目标】 学习时间:1学时1.理解楞次定律的内容,理解楞次定律中“阻碍”二字的含义,能初步应用楞次定律判定感应电流方向,理解楞次定律与能量守恒定律是相符的;2.通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,逐渐培养自己的观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力;3.能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向4.掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
【静思独学】 问题一: 复习思考:1、要产生感应电流必须具备什么样的条件?2、磁通量的变化包括哪情况? 问题二:阅读教材,完成教材P10表2及下表,思考并回答练习册P18问题二。
人教版高中物理新课标教材目录(2010年4月第三版)必修1物理学与人类文明第一章运动的描述1.质点参考系和坐标系2.时间和位移3.运动快慢的描述──速度4.实验:用打点计时器测速度5.速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1.实验:探究小车速度随时间变化的规律2.匀变速直线运动的速度与时间的关系3.匀变速直线运动的位移与时间的关系4.匀变速直线运动的速度与位移的关系5.自由落体运动6.伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1.重力基本相互作用2.弹力3.摩擦力4.力的合成5.力的分解第四章牛顿运动定律1.牛顿第一定律2.实验:探究加速度与力、质量的关系3.牛顿第二定律4.力学单位制5.牛顿第三定律6.用牛顿运动定律解决问题(一)7.用牛顿运动定律解决问题(二)必修2第五章曲线运动1.曲线运动2.平抛运动3.实验:研究平抛运动4.圆周运动5.向心加速度6.向心力7.生活中的圆周运动第六章万有引力与航天1.行星的运动2.太阳与行星间的引力3.万有引力定律4.万有引力理论的成就5.宇宙航行6.经典力学的局限性第七章机械能守恒定律1.追寻守恒量——能量2.功3.功率4.重力势能5.探究弹性势能的表达式6.实验:探究功与速度变化的关系7.动能和动能定理8.机械能守恒定律9.实验:验证机械能守恒定律10.能量守恒定律与能源选修3-1第一章静电场1.电荷及其守恒定律2.库仑定律3.电场强度4.电势能和电势5.电势差6.电势差与电场强度的关系7.静电现象的应用8.电容器的电容9.带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1.电源和电流2.电动势3.欧姆定律4.串联电路和并联电路5.焦耳定律6.导体的电阻7.闭合电路的欧姆定律8.多用电表的原理9.实验:练习使用多用电表10.实验:测定电池的电动势和内阻11.简单的逻辑电路第三章磁场1.磁现象和磁场2.磁感应强度3.几种常见的磁场4.通电导线和磁场中受到的力5.运动电荷在磁场中受到的力6.带电粒子在匀强磁场中的运动选修3-2第四章电磁感应1.划时代的发现2.探究感应电流的产生条件3.楞次定律4.法拉第电磁感应定律5.电磁感应现象的两类情况6.互感和自感7.涡轮流、电磁阻尼和电磁驱动第五章交变电流1.交变电流2.描述交变电流的物理量3.电感和电容对交变电流的影响4.变压器5.电能的输送第六章传感器1.传感器及其工作原理2.传感器的应用3.实验:传感器的应用附录一些元器件的原理和使用要点选修3-3第七章分子动理论1.物体是由大量分子组成的2.分子的热运动3.分子间的作用力4.温度和温标5.内能第八章气体1.气体的等温变化2.气体的等容变化和等压变化3.理想气体的状态方程4.气体热现象的微观意义第九章固体、液体和物态变化1.固体2.液体3.饱和汽与饱和汽压4.物态变化中的能量交换第十章热力学定律1.功和内能2.热和内能3.热力学第一定律能量守恒定律4.热力学第二定律5.热力学第二定律的微观解释6.能源和可持续发展选修3-4第十一章机械振动1.简谐运动2.简谐运动的描述3.简谐运动的回复力和能量4.单摆5.外力作用下的振动第十二章机械波1.波的形成和传播2.波的图象3.波长、频率和波速4.波的衍射和干涉5.多普勒效应6.惠更斯原理第十三章光1.光的反射和折射2.全反射3.光的干涉4.实验:用双缝干涉测量光的波长5.光的衍射6.光的偏振7.光的颜色色散8.激光第十四章电磁波1.电磁波的发现2.电磁振荡3.电磁波的发射和接收4.电磁波与信息化社会5.电磁波谱第十五章相对论简介1.相对论的诞生2.时间和空间的相对性3.狭义相对论的其他结论4.广义相对论简介选修3-5第十六章动量守恒定律1.实验:探究碰撞中的不变量2.动量和动量定理3.动量守恒定律4.碰撞5.反冲运动火箭第十七章波粒二象性1.能量量子化2.光的粒子性3.粒子的波动性4.概率波5.不确定性关系第十八章原子结构1.电子的发现2.原子的核式结构模型3.氢原子光谱4.玻尔的原子模型第十九章原子核1.原子核的组成2.放射性元素的衰变3.探测射线的方法4.放射性的应用与防护5.核力与结合能6.重核的裂变7.核聚变8.粒子和宇宙选修1-1第一章电场电流一、电荷库仑定律二、电场三、生活中的静电现象四、电容器五、电流和电源六、电流和热效应第二章磁场一、指南针与远洋航海二、电流的磁场三、磁场对通电导线的作用四、磁场对运动电荷的作用五、磁性材料第三章电磁感应一、电磁感应现象二、法拉第电磁感应定律三、交变电流四、变压器五、高压输电六、自感现象涡流七、课题研究:电在我家中第四章电磁波及其应用一、电磁波的发现二、电磁波谱三、电磁波的发射和接收四、信息化社会五、课题研究:社会生活中的电磁波选修1-2致同学们第一章分子动理论内能一、分子及其热运动二、物体的内能三、固体和液体四、气体第二章能量的守恒与耗散一、能量守恒定律二、热力学第一定律三、热机的工作原理四、热力学第二定律五、有序、无序和熵六、课题研究:家庭中的热机第三章核能一、放射性的发现二、原子与原子核的结构三、放射性衰变四、裂变和聚变五、核能的利用第四章能源的开发与利用一、热机的发展与应用二、电力和电信的发展与应用三、新能源的开发四、能源与可持续发展五、课题研究:太阳能综合利用的研究选修2-1第一章电场直流电路第1节电场第2节电源第3节多用电表第4节闭合电路的欧姆定律第5节电容器第2章磁场第1节磁场磁性材料第2节安培力与磁电式仪表第3节洛伦兹力和显像管第3章电磁感应第1节电磁感应现象第2节感应电动势第3节电磁感应现象在技术中的应用第4章交变电流电机第1节交变电流的产生和描述第2节变压器第3节三相交变电流第5章电磁波通信技术第1节电磁场电磁波第2节无线电波的发射、接收和传播第3节电视移动电话第4节电磁波谱第6章集成电路传感器第1节晶体管第2节集成电路第3节电子计算机第4节传感器选修2-2第1章物体的平衡第1节共点力平衡条件的应用第2节平动和转动第3节力矩和力偶第4节力矩的平衡条件第5节刚体平衡的条件第6节物体平衡的稳定性第2章材料与结构第1节物体的形变第2节弹性形变与范性形变第3节常见承重结构第3章机械与传动装置第1节常见的传动装置第2节能自锁的传动装置第3节液压传动第4节常用机构第5节机械第4章热机第1节热机原理热机效率第2节活塞式内燃机第3节蒸汽轮机燃气轮机第4节喷气发动机第5章制冷机第1节制冷机的原理第2节电冰箱第3节空调器选修2-3第一章光的折射第1节光的折射折射率第2节全反射光导纤维第3节棱镜和透镜第4节透镜成像规律第5节透镜成像公式第2章常用光学仪器第1节眼睛第2节显微镜和望远镜第3节照相机第3章光的干涉、衍射和偏振第1节机械波的衍射和干涉第2节光的干涉第3节光的衍射第4节光的偏振第4章光源与激光第1节光源第2节常用照明光源第3节激光第4节激光的应用第5章放射性与原子核第1节天然放射现象原子结构第2节原子核衰变第3节放射性同位素的应用第4节射线的探测和防护第6章核能与反应堆技术第1节核反应和核能第2节核裂变和裂变反应堆第3节核聚变和受控热核反应。
第四章电磁感应
第1节划时代的发现第2节探究感应电流的产生条件
【先学检查】
1.法拉第把引起电流的原因概括为五类,它们都与_______相联系,即:变化的_____、变化的_____、运动的恒定电流、运动的_____、在磁场中运动的导体.
2.感应电流的产生条件:____________________________________________________ 3.关于磁通量,下列说法中正确的是()
A.磁通量不仅有大小,而且有方向,所以是矢量
B.磁通量越大,磁感应强度越大
C.通过某一面的磁通量为零,该处磁感应强度不一定为零
D.磁通量就是磁感应强度
4.如图所示,用导线做成圆形或正方形回路,这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘),下列组合中,切断直导线中的电流时,闭合回路中会有感应电流产生的是()
【师生互动探究】
知识点一磁通量的理解及其计算
1.如图所示,有一个100匝的线圈,其横截面是边长为L=0.20 m的正方
形,放在磁感应强度为B=0.50 T的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直.若
将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变),在这
一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?
2.如图所示,线圈平面与水平方向成θ角,磁感线竖直向下,设磁感
应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量Φ=________.
知识点二感应电流的产生条件
3.下列情况能产生感应电流的是()
A.如图甲所示,导体AB顺着磁感线运动
B.如图乙所示,条形磁铁插入或拔出线圈时
C.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通时
D.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通,当改变滑动变阻器的阻值时
4.如图所示,线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连,线圈Ⅱ与电
流计G相连,线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上,在下列情况下,
电流计G中有示数的是()
A.开关闭合瞬间B.开关闭合一段时间后
C.开关闭合一段时间后,来回移动变阻器滑动端
D.开关断开瞬间
【方法技巧练】
一、磁通量变化量的求解方法
5.面积为S的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁
场方向与线框平面成θ角(如图所示),当线框以ab为轴顺时针转90°
时,穿过abcd面的磁通量变化量ΔΦ=________.
6.如图所示,通电直导线下边有一个矩形线框,线框平面与直导线共面.若使线框逐渐远离(平动)通电导线,则穿过线框的磁通量将()
A.逐渐增大B.逐渐减小
C.保持不变D.不能确定
二、感应电流有无的判断方法
7.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,
线框中会产生感应电流的是()
A.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动
B.线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动
C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
8.下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动,其中线框中有感应电流的是()
【检查反馈】
1.下列现象中,属于电磁感应现象的是()
A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动
C.因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D.磁铁吸引小磁针
2.在电磁感应现象中,下列说法正确的是()
A.导体相对磁场运动,导体内一定产生感应电流
B.导体做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流
C.闭合电路在磁场内做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流
D.穿过闭合电路的磁通量发生变化,在电路中一定会产生感应电流
3.一个闭合线圈中没有感应电流产生,由此可以得出()
A.此时此地一定没有磁场
B.此时此地一定没有磁场的变化
C.穿过线圈平面的磁感线条数一定没有变化
D.穿过线圈平面的磁通量一定没有变化
4.如图所示,通电螺线管水平固定,OO′为其轴线,a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴.则关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,下列判断正确的是()
A.B a=B b=B c,Φa=Φb=Φc
B.B a>B b>B c,Φa<Φb<Φc
C.B a>B b>B c,Φa>Φb>Φc
D.B a>B b>B c,Φa=Φb=Φc
5.如图所示,矩形线框abcd放置在水平面内,磁场方向与水平方向
成α角,已知sin α=4/5,回路面积为S,磁感应强度为B,则通过
线框的磁通量为()
A.BS B.4BS/5
C.3BS/5 D.3BS/4
6.如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef,已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流产生的磁场穿过圆面
积的磁通量将()
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.始终为零
D.不为零,但保持不变
7.如图所示,矩形闭合导线与匀强磁场垂直,一定产生感应电流的是()
A.垂直于纸面平动
B.以一条边为轴转动
C.线圈形状逐渐变为圆形
D.沿与磁场垂直的方向平动
8.在如图所示的各图中,闭合线框中能产生感应电流的是()
9.如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列办法中不可行的是()
A.将线框向左拉出磁场
B.以ab边为轴转动(小于90°)
C.以ad边为轴转动(小于60°)
D.以bc边为轴转动(小于60°)
10.A、B两回路中各有一开关S1、S2,且回路A中接有电源,回路B中
接有灵敏电流计(如图所示),下列操作及相应的结果可能实现的是()
A.先闭合S2,后闭合S1的瞬间,电流计指针偏转
B.S1、S2闭合后,在断开S2的瞬间,电流计指针偏转
C.先闭合S1,后闭合S2的瞬间,电流计指针偏转
D.S1、S2闭合后,在断开S1的瞬间,电流计指针偏转
11.线圈A中接有如图所示的电源,线圈B有一半的面积处在线圈A中,两
线圈平行但不接触,则在开关S闭合的瞬间,线圈B中有无感应电流?
12.匀强磁场区域宽为L,一正方形线框abcd的边长为l,且l>L,线框以速度v通过磁场区域,如图所示,从线框进入到完全离开磁场的时间内,线框中没有感应电流的时间是多少?
13.匀强磁场的磁感应强度B=0.8 T,矩形线圈abcd的面积S=0.5 m2,共10匝,开始B 与S垂直且线圈有一半在磁场中,如图所示.
(1)当线圈绕ab边转过60°时,线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少?
(2)当线圈绕dc边转过60°时,求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量.。