第六讲磁通量电磁感应现象教案.doc

第六讲 电磁感应现象（一） 知识目标 学会磁通量的计算 知道产生感应电流的条件 判断感应电流的方向 重点难点 1、楞次定律 考点一　 1．概念：穿过某一面积的 磁感线条数 ． 2．磁通量的计算 (1)公式：Φ＝ BS . (2)适用条件：① 匀强磁场；②S是垂直磁场并在磁场中的 有效面积． (3)单位：韦伯(Wb)，1Wb＝1 T·m2 ? 1.对磁通量的理解 (1)Φ＝B·S的含义：Φ＝BS只适用于磁感应强度B 与面积S垂直的情况．当B与S平面间的夹角为θ时，则有Φ＝BSsin θ.可理解为Φ＝B(Ssin θ)，即Φ等于B与S在垂直于B方向上投影面积的乘积．也可理解为Φ＝(Bsin θ)S，即Φ等于B在垂直于S方向上的分量与S的乘积．如图(1)所示． (2)面积S的含义：S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的面积．如图 (2)所示，S应为线圈面积的一半． (3)多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小． (4)合磁通量求法：若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在，当计算穿过这个面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量． 2．磁通量的变化 磁通量可以用穿过某一面积的磁感线条数来形象地定性描述，也可以用公式Φ＝BSsinθ(θ为B与S面的夹角)进行定量的计算．在分析磁通量是否发生变化时，两种描述是统一的，不能有矛盾的结果出现．例如： (1)线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如图，当线圈面积由S1变为S2时，磁通量并没有变化． (2)当磁场范围一定时，线圈面 积发生变化，磁通量也可能不变，如图所示，在空间有磁感线穿过线圈S，S外没有磁场， 如增大S，则Φ不变． 3．磁通量改变的方式： (1)线圈跟磁体之间发生相对运动，这种改变方式是S不变而相当于B发生变化； (2)线圈不动，线圈所围面积也不变，但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数； (3)线圈所围面积发生变化，线圈中的一部分导体做切割磁感线运动，其实质也是B不变而S增大或减小； (4)线圈所围面积不变，磁感应强度也不变，但二者之间的夹角发生变化，如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型例子． 例题精讲 例1如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将（ ） A．增大 B．减小 C．不变 D．无法确定如何变化 例2．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与水平面的夹角为30°，图中水平位置有一面积为S的矩形线圈处于磁场中，并绕着它的一条边从水平位置转到竖直位置(如图中虚线位置)则此过程中磁通量的改变量为() A.BS　　　B．BS　　C.BS 　　　D．2BS 考点　在初中学过，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，如图4.2-1所示。实验：导体左右平动，前后运动、上下运动。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表1中。如图所示。 记录现象。表1 还有哪些情况可以产生感应电流呢？ 导体棒的运动 表针的摆动方向 导体棒的运动 表针的摆动方向 向右平动 左 向后平动 没偏转 向左平动 右 向上平动 没偏转 向前平动 没偏转 向下平动 没偏转 结论： （2）向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出 实验：如图4.2-2所示。把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中。观察电流表的指针，把观察到的现象记录在表2中。 观察实验结果，得出结论。 表2 磁铁的运动 表针的摆动方向 磁铁的运动 表针的摆动方向 N极插入线圈 右 S极插入线圈 左 N极停在线圈中 没偏转 S极停在线圈中 没偏转 N极从线圈中抽出 左 S极从线圈中抽出 右 结论： （3）模拟法拉第的实验 实验：如图4.2-3所示。线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面。。 观察实验结果，得出结论。表3 操作 现象 开关闭合瞬间 指针偏转 开关断开瞬间 指针偏转 开关闭合时，滑动变阻器不动 指针不偏转 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片 指针偏转 结论： 分析论证 演示实验1中，部分导体切割磁感线，闭合电路所围面积发生变化（磁场不变化），有电流产生；当导体棒前后、上下平动时，闭合电路所围面积没有发生变化，无电流产生。 演示实验2中，磁体相对线圈运动，线圈内磁场发生变化，变强或者变弱（线圈面积不变），有电流产生；当磁体在线圈中静止时，线圈内磁场不变化，无电流产生。（如图4.