物理选修3-2全套课件

课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章新课标·高考式复习全方位指导物理选修3-2课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章目录第四章电磁感应课时29划时代的发现探究电磁感应的产生条件课时30楞次定律课时31法拉第电磁感应定律课时32电磁感应定律的应用课时33互感和自感涡流电磁阻尼和电磁驱动课时34《电磁感应》小结第五章交变电流课时35交变电流课时36描述交变电流的物理量课时37电感和电容对交变电流的影响课时38变压器课时39电能的输送课时40《交变电流》小结课时23磁感应强度第六章传感器课时41传感器及其工作原理课时42传感器的应用(一)(二)课时43传感器的应用实验课时44《传感器》小结课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章第四章电磁感应课时29划时代的发现探究电磁感应的产生条件课前导航奥斯特实验极大地震动了法拉第，他认为奥斯特实验“猛然打开了一个科学领域的大门，那里过去漆黑一团，如今充满了光明”．1822年，法拉第在日记里记下了“由电产生磁，由磁产生电”的大胆设想，并由此开始了长达十年的艰苦探索．图29－1课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章法拉第经过十年的试验、失败、再试验、再失败，于1831年夏天又重新回到磁产生电流这一课题上来，终于取得了突破性的进展．1931年8月29日，法拉第发现了电磁感应的第一个效应，即以一个电流产生另一个电流．请你思考：1．科学家对自然现象、自然规律的某些“信念”，在科学发现中起着重要作用吗？2．怎样才能产生感应电流？课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章基础梳理基本要求1．了解电磁感应现象发现的过程2．知道电磁感应现象和感应电流，知道发现“磁生电”的意义和价值3．知道本探究实验所需的器材，能对实验步骤进行设计4．会设计实验记录表并记录实验现象5．能根据实验记录的数据，总结实验规律发展要求1．了解法拉第发现电磁感应现象的艰难历程，体会科学研究中突破思维定势的重要性．2．能提出研究感应电流产生条件的新实验方案，如磁铁不动，线圈运动等3．经过实验的探究过程，体会透过各种实验现象，分析归纳本质特征的思想方法课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章知识精析一、探究电磁感应产生的条件的实验装置图29－2图29－3图29－4课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章二、操作与现象装置动作现象磁通量感应电流图29－2向左平动表针摆动变大有向右平动表针摆动变小有静止不动、竖直平动表针不动不变无图29－3插入线圈中表针摆动变大有停在线圈中表针不动不变无从线圈中抽出表针摆动变小有图29－4开关闭合瞬间表针摆动变大有开关断开瞬间表针摆动变小有开关闭合时滑动变阻器不动表针不动不变无开关闭合，滑动变阻器滑片向右移动表针摆动变大有开关闭合，滑动变阻器滑片向左移动表针摆动变小有课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章三、磁通量1．定义在磁场中，磁感应强度B与某面在垂直于磁场方向上的投影面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量．磁通量可以理解为穿过这个面的磁感线条数．2．公式在匀强磁场中，当平面与磁场垂直时有：Φ＝B·S．如果磁场的方向与平面不垂直，求磁通量时就不能再用公式Φ＝BS了，而应该求出该平面在垂直于磁场方向上的投影面积S⊥，此时磁通量Φ＝BS⊥．若磁场方向与平面间的夹角为θ，则S⊥＝Ssinθ，即Φ＝BSsinθ．(1)磁通量是标量，但有正负之分：当有方向相反的磁场(磁感应强度分别为B和B′)穿过同一个平面(与磁场方向垂直的面积为S)时，按照磁感应强度的定义，B和B′合矢量的大课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章小为|B－B′|，穿过平面的磁通量为|B－B′|·S＝|BS－B′S|＝|Φ－Φ′|．磁通量的意义可以用磁感线的条数形象地说明，因此穿过平面的磁通量|Φ－Φ′|，可以理解为与相反方向穿过平面的磁感线相抵消之后剩余的磁感线条数．(2)单位：韦伯(Wb),1Wb＝1T·m2．四、磁通量的变化由公式Φ＝BSsinθ知，穿过线圈的磁通量由三方面决定，即磁感应强度的大小、线圈面积以及磁场方向与线圈平面的夹角．三者中只要有一个因素发生变化都将引起Φ的变化；但是如果两个甚至三个因素同时变化，Φ则有可能不变．(想一想，这是为什么？)五、结论产生感应电流的条件：一是存在闭合电路，二是穿过闭合电路的磁通量发生变化．课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章方法探究一、判断回路中是否有感应电流要使回路中产生感应电流，就必须使穿过该闭合回路中的磁通量发生变化，通常有以下几种情况：(1)闭合电路中一段直导线在磁场中做切割磁感线运动；(2)条形磁铁和线圈有沿轴线方向的相对运动；(3)原、副线圈有沿轴线方向的相对运动；(4)原、副线圈没有相对运动，但原线圈的电流发生变化．课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章例1如图29－5所示，设原线圈均与直导线共面，且bc边平行于长直导线．试判断线圈在长直导线电流产生的磁场中做下列运动时，是否会产生感应电流：A．向右平动；B．向下平动；C．绕通过ab、dc的中点所在的轴转动；D．以长直导线为轴转动；E．向上平动(cd边有一缺口)；F．由正方形变成圆形．图29－5课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章解析A．向右平动，其中磁通量不发生改变；B．向下平动，其中磁通量增加；C．转动时，虽磁场分布不变，但线圈的有效面积改变，故磁通量改变；D．转动时，线圈中的磁通量不变；E．向上平动，虽磁通量减少，但线圈开路，仍无感应电流；F．变形时，正对有效面积增大，磁通量增大．因此，B、C、F中有感应电流产生．答案见解析课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章变式训练1如图29－6所示，各图中有感应电流产生的是()图29－6课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章解析选项A中，线圈没闭合，无感应电流；选项C中，导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，也无感应电流；选项B中，磁通量增大，有感应电流；选项D中，回路中的磁通量恒定，无感应电流．故选项B正确．答案B点评对感应电流产生条件的阐述要严密：既要求电路闭合，又要求磁通量变化．课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章二、关于磁通量的计算例2如图29－7所示，一边长为10cm的正方形线圈abcd放在磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，平面与磁场方向垂直，规定此时线圈的磁通量为正，则：图29－7(1)此时线圈的磁通量为________．(2)线圈绕ab轴逆时针转过120°角时的磁通量为_____，在这一过程中磁通量的变化量为_____．课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章解析(1)由磁通量的定义可得：Φ1＝B·S＝5×10－3Wb．(2)Φ2＝B·S·cos120°＝－2.5×10－3WbΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝7.5×10－3Wb．答案(1)5×10－3Wb(2)－2.5×10－3Wb7.5×10－3Wb点评磁通量的变化量一般用变化的绝对值表示即可．课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章变式训练2如图29－8所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直于磁场方向放置的两个圆环，用Φ1和Φ2分别表示穿过两环的磁通量，则有()图29－8A．Φ1＞Φ2B．Φ1＝Φ2C．Φ1＜Φ2D．无法确定解析磁通量还可以定义为：穿过某截面的磁感线的条数，故选项B正确．答案B课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章互动平台粗心同学与细心同学关于磁通量变化的对话细心：有一矩形线圈垂直于某一匀强磁场，通过矩形线圈的磁通量为Φ．如果将此矩形线圈翻转180°，此时的磁通量也为Φ．粗心：既然原来的磁通量为Φ，后来的磁通量也为Φ，那么磁通量的变化量为零．细心：请你仔细想想，翻转180°分成两过程．第1个过程是由0°～90°，磁通量的变化为Φ；第2个过程是由90°～180°，磁通量的变化也为Φ．粗心：哦，我知道了，磁通量的变化量应为2Φ．课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章粗心同学和细心同学关于感应电流产生条件的对话粗心：由Φ＝BSsinθ可知，只要B、S、θ三个量发生变化，Φ就一定变，否则Φ就不变．而只要Φ改变，就会产生感应电流；Φ不变，就无感应电流．细心：Φ是矢量还是标量？粗心：Φ与B不同，Φ是标量．细心：那Φ有正负么？粗心：哦，在判断Φ是否变化时，还必须注意磁感线是如何穿过某个面的，规定磁感线从某方向穿过某面为正，则从反面穿过为负．细心：那么能否说“只要Φ变，就一定有感应电流产生”？粗心：哦，不能，电路还必须是闭合的．细心：不提醒，你总喜欢丢三落四．课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章互动训练1．匀强磁场的区域宽为L，一正方形线框abcd的边长为l，且lL，线框以速度v通过磁场区域，如图所示．从线框的bc边进入磁场到ad边完全离开磁场的时间内，线框内没有感应电流的时间是()A．B．C．D．解析在0～时间内，线圈中磁通量变化，有感应电流；在～时间内，线圈中磁通量不变，无感应电流；在～时间内，线圈中磁通量变化，有感应电流．答案BlLvlLvLv2lLvLvLvlvLvlLv课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章2．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°)课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章解析将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分做切割磁感线的运动，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流．当线框以ab边为轴转动时，线框cd边的右半段在做切割磁感线的运动，或者说穿过线框的磁通量发生了变化，所以线框中将产生感应电流．当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量减少，所以在这个过程中，线框中会产生感应电流．如果转过的角度超过60°，bc边将进入无磁场区，那么线框中将不产生感应电流(60°～300°)．当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变．答案ABC课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章3．如图所示,磁带录音机既可用做录音，也可用做放音，其主要部件为可匀速行进的磁带a和绕有线圈的磁头b，不论是录音还是放音过程，磁带或磁隙软铁会存在磁化现象．下面对于它们在录音和放音过程中的主要工作原理的描述中，正确的是()A．放音的主要原理是电磁感应，录音的主要原理是电流的磁效应B．录音的主要原理是电磁感应，放音的主要原理是电流的磁效应C．放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用D．录音和放音的主要原理都是电磁感应课件制作：慧谷文化传播有限公司返回首页第四章第五章返回目录第六章解析放音时，是被磁化的磁带把磁隙软铁磁化，由于磁带上的磁分布不均匀，形成变化的磁场，使绕在磁头b上的线圈的磁通量发生变化，从而在线圈中产生感应电流；录音时，则是磁头b上线圈的电流发生变化，从而导致磁隙软内的磁场发生变化，当磁带经过时，对磁带上磁的作用不同而导致磁带上的磁重新分布，记录了声音信号，是线圈中电流的磁效应．动电生磁、动磁生电是两个不同的过程，要抓住过程的本质：动电生磁是运动电荷周围能产生磁场；动磁生电是线圈的磁通量发生变化而在闭合线圈内产生感应电流，要从本质上来区分它们．答案A课件制作：慧谷文化传播有限