《2017-2018高中物理 第一章 電磁感應 第一節(jié) 電磁感應現(xiàn)象 第二節(jié) 產生感應電流的條件學案 粵教版選修3-2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2017-2018高中物理 第一章 電磁感應 第一節(jié) 電磁感應現(xiàn)象 第二節(jié) 產生感應電流的條件學案 粵教版選修3-2（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一節(jié)電磁感應現(xiàn)象第二節(jié)產生感應電流的條件學習目標1.理解什么是電磁感應現(xiàn)象及產生感應電流的條件.2.會使用線圈以及常見磁鐵完成簡單的實驗.3.了解磁通量的定義及變化一、電磁感應的發(fā)現(xiàn)導學探究(1)在一次講演中，奧斯特在南北方向的導線下面放置了一枚小磁針，當接通電源時小磁針為什么轉動？(2)法拉第把兩個線圈繞在同一個鐵環(huán)上，一個線圈接到電源上，另一個線圈接入“電流表”，在給一個線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表，會看到什么現(xiàn)象？說明了什么？答案(1)電流的周圍產生磁場，小磁針受到磁場力的作用而轉動(2)電流表的指針發(fā)生擺動，說明另一個線圈中產生了電流知識梳理電流的磁效應及電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)：(1
2、)丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)載流導體能使小磁針轉動，這種作用稱為電流的磁效應，揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間存在密切聯(lián)系(2)英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，即由磁生電的現(xiàn)象，他把這種現(xiàn)象命名為電磁感應產生的電流叫做感應電流即學即用判斷下列說法的正誤(1)若把導線東西放置，當接通電源時，導線下面的小磁針一定會發(fā)生轉動()(2)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象()(3)小磁針在通電導線附近發(fā)生偏轉的現(xiàn)象是電磁感應現(xiàn)象()(4)通電線圈在磁場中轉動的現(xiàn)象是電流的磁效應()答案(1)(2)(3)(4)二、磁通量及其變化導學探究如圖1所示，閉合導線框架的面積為S，勻強磁場的磁感應強度為B
3、.圖1(1)分別求出BS(圖示位置)和BS(線框繞OO轉90)時，穿過閉合導線框架平面的磁通量(2)由圖示位置繞OO轉過60時，穿過框架平面的磁通量為多少？這個過程中磁通量變化了多少？答案(1)BS0(2)BS減少了BS知識梳理磁通量的定義及公式：(1)定義：閉合回路的面積與垂直穿過它的磁感應強度的乘積叫做磁通量(2)公式：BS，其中的S應為平面在垂直于磁場方向上的投影面積大小與線圈的匝數(shù)無關(填“有”或“無”)21.即學即用判斷下列說法的正誤(1)磁感應強度越大，線圈面積越大，則磁通量越大()(2)穿過線圈的磁通量為零，但磁感應強度不一定為零()(3)磁通量發(fā)生變化，一定是磁場發(fā)生變化引起的
4、()(4)利用公式BS，可計算任何磁場中某個面的磁通量()答案(1)(2)(3)(4)三、產生感應電流的條件導學探究1利用蹄形磁鐵的磁場如圖2所示，導體AB做切割磁感線運動時，線路中有電流產生，而導體AB順著磁感線運動時，線路中無電流產生(填“有”或“無”)圖22利用條形磁鐵的磁場如圖3所示，當條形磁鐵插入或拔出線圈時，線圈中有電流產生，當條形磁鐵在線圈中靜止不動時，線圈中無電流產生(填“有”或“無”)圖33利用通電螺線管的磁場如圖4所示，將小螺線管A插入大螺線管B中不動，當開關S閉合或斷開時，電流表中有電流通過；若開關S一直閉合，當改變滑動變阻器的阻值時，電流表中有電流通過；而開關一直閉合，
5、滑動變阻器的滑動觸頭不動時，電流表中無電流通過(填“有”或“無”)圖4知識梳理產生感應電流的條件是：只要使穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應電流產生即學即用判斷下列說法的正誤(1)只要閉合電路內有磁通量，閉合電路中就有感應電流產生()(2)穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時，螺線管內部就一定有感應電流產生()(3)穿過閉合線圈的磁通量變化時，線圈中有感應電流()(4)閉合正方形線框在勻強磁場中垂直磁感線運動，必然產生感應電流()答案(1)(2)(3)(4)一、磁通量的理解與計算1勻強磁場中磁通量的計算(1)B與S垂直時，BS.(2)B與S不垂直時，BS，B為B垂直于線圈平面的分量如圖5
6、甲所示，BS(Bsin)S.也可以BS，S為線圈在垂直磁場方向上的投影面積，如圖乙所示，BSBScos.圖52磁通量的變化大致可分為以下幾種情況：(1)磁感應強度B不變，有效面積S發(fā)生變化如圖6(a)所示(2)有效面積S不變，磁感應強度B發(fā)生變化如圖(b)所示(3)磁感應強度B和有效面積S都不變，它們之間的夾角發(fā)生變化如圖(c)所示圖6例1如圖7所示，有一垂直紙面向里的勻強磁場，B0.8T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1cm.現(xiàn)于紙面內先后放上圓線圈A、B、C，圓心均處于O處，線圈A的半徑為1cm,10匝；線圈B的半徑為2cm,1匝；線圈C的半徑為0.5cm,1匝問：圖7(1)在B減
7、為0.4T的過程中，線圈A和線圈B中的磁通量變化了多少？(2)在磁場轉過90角的過程中，線圈C中的磁通量變化了多少？轉過180角呢？答案(1)A、B線圈的磁通量均減少了1.256104Wb(2)減少了6.28105Wb減少了1.256104Wb解析(1)A、B線圈中的磁通量始終一樣，故它們的變化量也一樣(B2B)r21.256104Wb即A、B線圈中的磁通量都減少了1.256104Wb(2)對線圈C，1Br26.28105Wb當轉過90時，20，故12106.28105Wb6.28105Wb當轉過180時，磁感線從另一側穿過線圈，若取1為正，則3為負，有3Br2，故2312Br21.25610
8、4Wb.1磁通量與線圈匝數(shù)無關2磁通量是標量，但有正、負，其正、負分別表示與規(guī)定的穿入方向相同、相反針對訓練1磁通量是研究電磁感應現(xiàn)象的重要物理量，如圖8所示，通有恒定電流的導線MN與閉合線框共面，第一次將線框由位置1平移到位置2，第二次將線框繞cd邊翻轉到位置2，設先后兩次通過線框的磁通量變化分別為1和2，則()圖8A12B12C1出，即C0，當切斷導線中電流后，經過一定時間，穿過線圈的磁通量減小為0，所以C中有感應電流產生D中線圈的磁通量如圖丙所示，切斷導線中的電流，D也始終為0，D中不可能產生感應電流針對訓練2(多選)如圖9所示裝置，在下列各種情況中，能使懸掛在螺線管附近的銅質閉合線圈A
9、中產生感應電流的是()圖9A開關S閉合的瞬間B開關S閉合后，電路中電流穩(wěn)定時C開關S閉合后，滑動變阻器觸頭滑動的瞬間D開關S斷開的瞬間答案ACD例3金屬矩形線圈abcd在勻強磁場中做如圖所示的運動，線圈中有感應電流的是()答案A解析在選項B、C中，線圈中的磁通量始終為零，不產生感應電流；選項D中磁通量始終最大，保持不變，也沒有感應電流；選項A中，在線圈轉動過程中，磁通量做周期性變化，產生感應電流，故A正確判斷部分導體做切割磁感線運動產生感應電流時應注意：(1)導體是否將磁感線“割斷”，如果沒有“割斷”就不能說切割如例3中，A圖是真“切割”，B、C圖中沒有切斷，是假“切割”(2)是否僅是閉合電路
10、的一部分導體在磁場內做切割磁感線運動，如例3D圖中ad、bc邊都切割磁感線，由切割不容易判斷，則要回歸到磁通量是否變化上去1在法拉第時代，下列驗證“由磁產生電”設想的實驗中，能觀察到感應電流的是()A將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化B在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化C將一房間內的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化D繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化答案D解析電路閉合和穿過電路的磁通量發(fā)生變化，同時滿足這兩個條件，電路中才會產生感應電
11、流，本題中的A、B選項都不會使得電路中的磁通量發(fā)生變化，并不滿足產生感應電流的條件，故都不正確C選項中磁鐵插入線圈時，雖有短暫電流產生，但未能及時觀察，C項錯誤在給線圈通電、斷電瞬間，會引起閉合電路磁通量發(fā)生變化，產生感應電流，因此D項正確2.如圖10所示，a、b是兩個同平面、同心放置的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓環(huán)且與兩環(huán)平面垂直，則穿過兩圓環(huán)的磁通量a、b的大小關系為()圖10AabBav2Bv1v2Cv1v2D無法確定答案AB10.如圖7所示，導線ab和cd互相平行，則下列四種情況中，導線cd中有電流的是 ()圖7A開關S閉合或斷開的瞬間B開關S是閉合的，滑動觸頭向左滑C開關S是閉合的，滑動
12、觸頭向右滑D開關S始終閉合，滑動觸頭不動答案ABC解析開關S閉合或斷開的瞬間；開關S閉合，滑動觸頭向左滑的過程；開關S閉合，滑動觸頭向右滑的過程都會使通過導線ab段的電流發(fā)生變化，使穿過cd回路的磁通量發(fā)生變化，從而在cd導線中產生感應電流正確選項為A、B、C.二、非選擇題11在研究電磁感應現(xiàn)象的實驗中，所用器材如圖8所示它們是電流表；直流電源；帶鐵芯的線圈A；線圈B；開關；滑動變阻器(用來控制電流以改變磁場強弱)試按實驗的要求在實物圖上連線(圖中已連好一根導線)圖8答案連接電路如圖所示12如圖9所示，線圈與電源、開關、滑動變阻器相連，線圈與電流計相連，線圈與線圈繞在同一個鐵芯上，在下列情況下
13、，電流計中是否有示數(shù)？圖9(1)開關閉合瞬間；(2)開關閉合穩(wěn)定后；(3)開關閉合穩(wěn)定后，來回移動滑動變阻器的滑片；(4)開關斷開瞬間答案(1)有(2)無(3)有(4)有解析(1)開關閉合時線圈中電流從無到有，電流的磁場也從無到有，穿過線圈的磁通量也從無到有，線圈中產生感應電流，電流計有示數(shù)(2)開關閉合穩(wěn)定后，線圈中電流穩(wěn)定不變，電流的磁場不變，此時線圈中雖有磁通量但磁通量穩(wěn)定不變，線圈中無感應電流產生，電流計無示數(shù)(3)開關閉合穩(wěn)定后，來回移動滑動變阻器的滑片，電阻變化，線圈中的電流變化，電流形成的磁場也發(fā)生變化，穿過線圈的磁通量也發(fā)生變化，線圈中有感應電流產生，電流計有示數(shù)(4)開關斷開瞬間，線圈中電流從有到無，電流的磁場也從有到無，穿過線圈的磁通量也從有到無，線圈中有感應電流產生，電流計有示數(shù)15
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