选修321.1磁生电的探究优秀市公开课一等奖省优质课赛课一等奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,磁生电的探究,选修,3-2,第一章,第1页,复习磁通量,2、定义：面积为S，垂直匀强磁场B放置，则B与S,乘积，叫做穿过这个面磁通量，用表示。,1,文字叙述：穿过磁场某一面积磁感线条数，叫做穿过该面积磁通量,韦伯（Wb）,1Wb=1T,m,2,4,说明：,(1)磁通量就是表示穿过这个面净磁感线条数。,(2)磁通量与线圈匝数无关。,3,单位,第2页,=B S,=B S cos,为平面与垂直磁场方向平面夹角。若,为平面与磁场方向夹角，表示式又怎样？,公式,：,第3页,公式：,=B,S,注：要求B与面积S要垂直。,=BS sin,（,为平面与磁场方向夹角,=B S cos,(,为平面与垂直磁场方向夹角,),不垂直时：,第4页,5.引发磁通量改变原因：,=BS cos,(1）B发生改变；,（2）S发生改变；,（3）B与S夹角发生改变。,(3)磁通量有大小，有正负，但磁通量,是一个标量，遵从代数运算法则,d,b,c,a,B,第5页,电,磁,提出问题,奥斯特试验,生,第6页,一、电磁感应探索历程,菲,涅,耳,亨,利,安培,科拉顿,法拉第,第7页,菲涅耳（A.J.Fresnel，17881827，法国物理学家）贡献在奥斯特公布他发觉很快，菲涅耳就宣称他把磁铁放在螺旋线圈里，能够成功地由磁产生出电。不过当其它科学家按照这么做时，却没能产生出电，不过菲涅耳这一发觉却启发了安培于18着手于这首先探索。,第8页,安培（,A.M.Ampere,1775,1836,），法国学家安培设计了这么一个试验：他将一个多匝线圈固定在竖直平面上，在这个线圈内部同一竖直平面悬挂一个能够转动闭合线圈。他构想，当固定线圈中通以强电流时，悬挂闭合线圈中也会产生某种电流而出现磁性；这时假如用一个强磁铁靠近它，就会使中间可动线圈转动起来。因为他只是在稳态情况下进行试验，所以未能探测到这种现象。,第9页,科拉顿（,D.Colladen,，1802,1892,）：瑞士物理学家科拉顿将一块磁铁在线圈中移动，试图在螺线管中产生出电流。为防止磁铁对电流计指针产生影响，他用一根很长导线把螺线管和电流计连接起来，并把电流计放在隔壁房间里。试验时，他将磁铁分别插入和拔出螺线管，然后再跑到隔壁房间观察电流计摆动情况。但不论他跑多快，一直没有看到电流计偏转。,第10页,亨利（,J.Henry,1797,1878,）美国科学家亨利于,1830,年暑期，在研究绕有不一样长度导线电磁铁所产生磁力大小时，把一个线圈与电流计相连，当线圈放在蹄形电磁铁两极之间，当他给电磁铁通电时，电流计指针出现了摆动，断开电源时，电流计指针向相反方向摆动。因为新学期开学他不得不停顿了这一研究，因而错过了发表这一结果时机，被誉为离发觉,“,磁生电,”,现象只有一步之遥人。,第11页,法拉第（M.Farad 17911867）英国物理学家法拉第自18就开始了磁生电研究，他用强磁铁靠近闭合线圈，想在闭合线圈中产生出电流，均遭到失败，但他毫不气馁，依然坚定地进行各种试验，经过无数次试验，终于于1831年发觉了磁生电现象。,第12页,提出问题,1.,什么情况下磁能生电？,猜测或假设,2.,要使磁生电需哪些器材？,第13页,(1),电源,(2),导线和开关,(3),小磁针,产生电流；,检验磁场产生,电生磁,产生磁场,形成闭合电路,检验电流产生,逆向思维,磁铁,导线和开关,灵敏电流计,形成闭合电路；,第14页,G,+,N,S,试验一：探究导体棒在磁场中是否产生感应电流,平行运动,切割运动,试验操作,电流表指针（是否偏转）,试验现象（有没有电流）,导体棒静止,导体棒平行磁感线运动,导体棒切割磁感线运动,偏转,不偏转,不偏转,无,有,无,第15页,G,+,N,极插入,N,极抽出,S,极插入,S,极抽出,试验二：探究磁铁在线圈中运动是否产生感应电流,S,N,S,N,试验操作,电流表指针,（是否偏转）,试验现象（有没有电流）,N,极插入线圈,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,不偏转,偏转,偏转,偏转,偏转,不偏转,有,有,有,有,无,无,第16页,G,+,试验三：模仿法拉第试验,+,-,试验操作,电流表指针,(,是否偏转）,试验现象,（线圈B中有没有电流）,开关闭合瞬间,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，快速移动滑动变阻器滑片,开关闭合瞬间,开关断开瞬间,开关闭合，快速移动滑片,复原再做,偏转,偏转,不偏转,偏转,有,有,有,无,第17页,探究电磁感应产生条件,经过以上几个产生感应电流试验，我们能否寻找它们之间共同之处，并从本质上概括出产生感应电流条件,?,经过以上几个试验我们发觉能够利用磁场产生电流。利用磁场产生电流现象叫电磁感应现象，产生电流叫感应电流。,总结产生,感应电流,条件,第18页,分析论证,试验操作,有没有电流,闭合电路包围面积在磁场中,（是否改变）,磁通量（是否改变）,导体棒静止,无,导体棒平行磁感线运动,无,导体棒切割磁感线运动,有,不变,改变,不变,改变,不变,不变,第19页,试验操作,有没有电流,磁场(是否改变）,磁通量（是否改变）,N,极插入线圈,有,N,极停在线圈中,无,N,极从线圈中抽出,有,S,极插入线圈,有,S,极停在线圈中,无,S,极从线圈中抽出,有,分析论证,增强,增强,减弱,减弱,变大,变大,变小,变小,不变,不变,不变,不变,第20页,分析论证,试验操作,有没有电流,磁场（是否改变),磁通量（是否改变）,开关闭合瞬间,有,开关断开瞬间,有,开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动,无,开关保持闭合，快速移动滑动变阻器滑片,有,改变,改变,改变,改变,改变,改变,不变,不变,第21页,感应电流产生条件,：,穿过电路,磁通量发生,改变,.,电路要闭合,;,第22页,试验一、导体切割磁感线,实质：改变了闭合电路在磁场中面积,试验二、磁铁插入或拔出,实质：改变了闭合电路中磁场强弱,试验三、开关闭合或断开，滑动变阻器滑动,实质：改变了闭合电路中磁场强弱,第23页,一、试判断下述说法正确性：,1,当线圈中磁通量发生改变时，一定有感应电流产生。,(),2,当线圈中磁通量很大时，就有感应电流。,(),3,线圈中没有感应电流，是因为线圈中没有磁场,(),4,当闭合线圈中磁通量发生改变时，线圈中就有感应电流产生。,(),第24页,二、矩形线圈,ABCD,位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一个平面内，线圈两个边与导线平行。在这个平面内，线圈远离导线移动时，线圈中有没有感应电流？线圈和导线都不动，当导线中电流,I,逐步增大或减小时，线圈中有没有感应电流？为何？,（注意：长直导线中电流越大，它产生磁场越强；离长直导线越远，它磁场越弱。）,第25页,闭合回路部分导体在磁场中做切割磁感线运动时就一定有感应电流吗？,思索,第26页,结论1:磁通量改变均产生电流,第27页,3、一个,200,匝、面积为,20 cm,2,线圈放在磁场中，磁场方向与线圈平面成,30,角，若磁感应强度在,0.05 s,内由,0.1 T,增加到,0.5 T,，在此过程中磁通量改变了多少？,解析：当磁场为,0.1 T,时磁通量为：,1,B,1,S,sin,当磁场为,0.5 T,时磁通量为：,2,B,2,S,sin,在此过程中磁通量改变为：,2,1,(,B,2,B,1,),S,sin,(0.5,0.1)2010,4,sin30Wb,410,4,Wb.,答案：,410,4,Wb,第28页,