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高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第三节 电磁感应现象教课内容ppt课件
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这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第三节 电磁感应现象教课内容ppt课件，共20页。PPT课件主要包含了答案B，答案C，答案ΔΦ1＜ΔΦ2，答案AC，答案D等内容，欢迎下载使用。
知识点一 电磁感应现象的发现1.1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应年，法拉第证实了磁生电的猜想，把磁生电的现象叫作电磁感应现象，由电磁感应现象产生的电流叫作感应电流.知识点二 产生感应电流的条件1.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流.2.只要穿过闭合回路的磁通量产生变化，闭合回路中就有感应电流产生.
如选项图所示，A中线圈有一小缺口，B、D中匀强磁场区域足够大，C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方.其中能产生感应电流的是（ ） A B C D
解析：图A中线圈没闭合，无感应电流；图B中闭合电路中的磁通量增大，有感应电流；图C中的导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线都相互抵消，磁通量恒为零，也无电流；图D中回路磁通量恒定，无感应电流.
探究一 磁通量的变化引起穿过一个闭合电路（或一个面）的磁通量发生变化的原因有以下几点：1.闭合回路面积S的变化引起磁通量的变化.如图所示是导体做切割磁感线运动使面积发生变化而改变了穿过回路的磁通量.2.磁感应强度的变化引起磁通量的变化.如图甲是通过磁极的运动改变穿过回路的磁通量；图乙通过改变原线圈中的电流从而改变磁场的强弱，进而改变穿过回路的磁通量.
3.磁场和闭合电路的面积都不发生变化，二者的夹角发生变化，从而引起穿过线圈的磁通量发生变化.如图所示，闭合线圈在匀强磁场中绕轴OO′转动的过程.4.B和S都变.注意：此时可由ΔΦ＝Φ1－Φ0计算并判断磁通量是否变化.
【典例1】 如图所示的线框，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：（1）初、末位置穿过线框的磁通量的大小Φ1和Φ2；（2）磁通量的变化量ΔΦ.
解析：（1）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S⊥＝Scs θ.由于磁感线从反面穿入，所以Φ2＝－BScs θ.（2）ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|－BScs θ－BSsin θ|＝BS（cs θ＋sin θ）.
答案：（1）BSsin θ －BScs θ （2）BS（cs θ＋sin θ）
求解磁通量变化量的方法（1）解答该类题目时，要注意磁感线是从平面的哪一面穿入的.（2）当规定从某一面穿入的磁通量为正值时，则从另一面穿入的就为负值，然后按照求代数和的方法求出磁通量的变化（磁通量是有正、负的标量）.（3）准确地把初、末状态的磁通量表示出来是解题的关键.
1.如图所示，ab是水平面上一个圆形线圈的直径，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，电流磁场穿过圆面的磁通量将（ ）A.逐渐增加B.逐渐减少C.始终为零D.不为零，但保持不变
解析：利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图如图所示.考虑到磁场具有对称性，故穿入线圈的磁感线条数与穿出线圈的磁感线条数相等.故C正确.
2.如图所示，通有恒定电流I的导线，其右侧的矩形线框第一次从位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，磁通量的变化量为ΔΦ1，第二次以其右边为轴从位置Ⅰ转移到位置Ⅱ，磁通量的变化量为ΔΦ2，试比较ΔΦ1与ΔΦ2的大小关系.
解析：设线框位于Ⅰ、Ⅱ两个位置时磁通量的大小分别为Φ0、Φt，则第一次平移到位置Ⅱ时，有ΔΦ1＝Φ0－Φt；第二次转动到位置Ⅱ时，磁感线穿过线框平面的方向与初态时相反，则有ΔΦ2＝Φ0－（－Φt）＝Φ0＋Φt，可知ΔΦ1＜ΔΦ2.
探究二 对产生感应电流的条件的理解1.导体回路闭合、磁通量变化是产生感应电流的两个必要条件，缺一不可.而导体回路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件，如果穿过导体回路的磁通量很大但不发生变化，也不会产生感应电流.2.穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，大致有以下几种情况：（1）磁感应强度B不变，线圈面积S发生变化.（2）线圈面积S不变，磁感应强度B发生变化.（3）磁感应强度B和回路面积S同时发生变化，此时可由ΔΦ＝Φ2－Φ1计算并判断磁通量是否变化.（4）线圈面积S不变，磁感应强度B也不变，但二者之间夹角发生变化.
【典例2】 （多选）如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到灵敏电流计上，把线圈A放进线圈B中.下列说法中正确的是（ ）
A.开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转C.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针向相反的方向偏转D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转
解析：开关闭合后，线圈A插入或拔出时，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，都产生感应电流，电流计指针都会偏转，故A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，都产生感应电流，电流计指针都会偏转，故B错误；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量分别增大和减小，磁通量的方向不变，故会产生方向相反的感应电流，电流计指针向相反的方向偏转，故C正确；开关闭合后，只要滑动变阻器的滑片P移动，不论是加速还是匀速，穿过线圈B的磁通量都会变化，都会有感应电流产生，电流计指针都会偏转，故D错误.
判断是否产生感应电流的方法 （1）看回路是否闭合，只有在电路闭合时才有可能产生感应电流.（2）确定磁场方向与回路平面之间的方向关系，即磁场方向与回路平面垂直、平行或成一角度.（3）判断穿过回路的磁感线的条数是否发生变化，如果变化则产生感应电流，否则不产生感应电流.
3.如图所示，矩形线框在磁场中做各种运动，能够产生感应电流的是（ ）
解析：感应电流产生条件为：①磁通量发生变化；②闭合回路.A、C、D中穿过矩形线框的磁通量都不变，故不产生感应电流.
4.如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路.在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是（ ）A.线圈不动，磁铁插入线圈B.线圈不动，磁铁从线圈中拔出C.磁铁不动，线圈上、下移动D.磁铁插在线圈内不动
解析：产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线圈和电流表已经组成闭合回路，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就产生感应电流，电流表指针就偏转.在选项A、B、C三种情况下，线圈和磁铁发生相对运动，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；而当磁铁插在线圈中不动时，线圈中虽然有磁通量，但磁通量不变化，不产生感应电流.
知识点一 电磁感应现象的发现1.1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应年，法拉第证实了磁生电的猜想，把磁生电的现象叫作电磁感应现象，由电磁感应现象产生的电流叫作感应电流.知识点二 产生感应电流的条件1.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流.2.只要穿过闭合回路的磁通量产生变化，闭合回路中就有感应电流产生.
如选项图所示，A中线圈有一小缺口，B、D中匀强磁场区域足够大，C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方.其中能产生感应电流的是（ ） A B C D
解析：图A中线圈没闭合，无感应电流；图B中闭合电路中的磁通量增大，有感应电流；图C中的导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线都相互抵消，磁通量恒为零，也无电流；图D中回路磁通量恒定，无感应电流.
探究一 磁通量的变化引起穿过一个闭合电路（或一个面）的磁通量发生变化的原因有以下几点：1.闭合回路面积S的变化引起磁通量的变化.如图所示是导体做切割磁感线运动使面积发生变化而改变了穿过回路的磁通量.2.磁感应强度的变化引起磁通量的变化.如图甲是通过磁极的运动改变穿过回路的磁通量；图乙通过改变原线圈中的电流从而改变磁场的强弱，进而改变穿过回路的磁通量.
3.磁场和闭合电路的面积都不发生变化，二者的夹角发生变化，从而引起穿过线圈的磁通量发生变化.如图所示，闭合线圈在匀强磁场中绕轴OO′转动的过程.4.B和S都变.注意：此时可由ΔΦ＝Φ1－Φ0计算并判断磁通量是否变化.
【典例1】 如图所示的线框，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：（1）初、末位置穿过线框的磁通量的大小Φ1和Φ2；（2）磁通量的变化量ΔΦ.
解析：（1）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S⊥＝Scs θ.由于磁感线从反面穿入，所以Φ2＝－BScs θ.（2）ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|－BScs θ－BSsin θ|＝BS（cs θ＋sin θ）.
答案：（1）BSsin θ －BScs θ （2）BS（cs θ＋sin θ）
求解磁通量变化量的方法（1）解答该类题目时，要注意磁感线是从平面的哪一面穿入的.（2）当规定从某一面穿入的磁通量为正值时，则从另一面穿入的就为负值，然后按照求代数和的方法求出磁通量的变化（磁通量是有正、负的标量）.（3）准确地把初、末状态的磁通量表示出来是解题的关键.
1.如图所示，ab是水平面上一个圆形线圈的直径，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，电流磁场穿过圆面的磁通量将（ ）A.逐渐增加B.逐渐减少C.始终为零D.不为零，但保持不变
解析：利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图如图所示.考虑到磁场具有对称性，故穿入线圈的磁感线条数与穿出线圈的磁感线条数相等.故C正确.
2.如图所示，通有恒定电流I的导线，其右侧的矩形线框第一次从位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，磁通量的变化量为ΔΦ1，第二次以其右边为轴从位置Ⅰ转移到位置Ⅱ，磁通量的变化量为ΔΦ2，试比较ΔΦ1与ΔΦ2的大小关系.
解析：设线框位于Ⅰ、Ⅱ两个位置时磁通量的大小分别为Φ0、Φt，则第一次平移到位置Ⅱ时，有ΔΦ1＝Φ0－Φt；第二次转动到位置Ⅱ时，磁感线穿过线框平面的方向与初态时相反，则有ΔΦ2＝Φ0－（－Φt）＝Φ0＋Φt，可知ΔΦ1＜ΔΦ2.
探究二 对产生感应电流的条件的理解1.导体回路闭合、磁通量变化是产生感应电流的两个必要条件，缺一不可.而导体回路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件，如果穿过导体回路的磁通量很大但不发生变化，也不会产生感应电流.2.穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，大致有以下几种情况：（1）磁感应强度B不变，线圈面积S发生变化.（2）线圈面积S不变，磁感应强度B发生变化.（3）磁感应强度B和回路面积S同时发生变化，此时可由ΔΦ＝Φ2－Φ1计算并判断磁通量是否变化.（4）线圈面积S不变，磁感应强度B也不变，但二者之间夹角发生变化.
【典例2】 （多选）如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到灵敏电流计上，把线圈A放进线圈B中.下列说法中正确的是（ ）
A.开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转C.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针向相反的方向偏转D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转
解析：开关闭合后，线圈A插入或拔出时，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，都产生感应电流，电流计指针都会偏转，故A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，都产生感应电流，电流计指针都会偏转，故B错误；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量分别增大和减小，磁通量的方向不变，故会产生方向相反的感应电流，电流计指针向相反的方向偏转，故C正确；开关闭合后，只要滑动变阻器的滑片P移动，不论是加速还是匀速，穿过线圈B的磁通量都会变化，都会有感应电流产生，电流计指针都会偏转，故D错误.
判断是否产生感应电流的方法 （1）看回路是否闭合，只有在电路闭合时才有可能产生感应电流.（2）确定磁场方向与回路平面之间的方向关系，即磁场方向与回路平面垂直、平行或成一角度.（3）判断穿过回路的磁感线的条数是否发生变化，如果变化则产生感应电流，否则不产生感应电流.
3.如图所示，矩形线框在磁场中做各种运动，能够产生感应电流的是（ ）
解析：感应电流产生条件为：①磁通量发生变化；②闭合回路.A、C、D中穿过矩形线框的磁通量都不变，故不产生感应电流.
4.如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路.在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是（ ）A.线圈不动，磁铁插入线圈B.线圈不动，磁铁从线圈中拔出C.磁铁不动，线圈上、下移动D.磁铁插在线圈内不动
解析：产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线圈和电流表已经组成闭合回路，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就产生感应电流，电流表指针就偏转.在选项A、B、C三种情况下，线圈和磁铁发生相对运动，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；而当磁铁插在线圈中不动时，线圈中虽然有磁通量，但磁通量不变化，不产生感应电流.
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