18-19第1章第1節(jié)電磁感應現(xiàn)象第2節(jié)產(chǎn)生感應電流的條件

1、18-19第1章第1節(jié)電磁感應現(xiàn)象第2節(jié)產(chǎn)生感應電流的條件第二節(jié)產(chǎn)生感應電流的條件學習目標1 .了解電磁感應現(xiàn)象及相關 的物理學史.2 .通過實驗探究產(chǎn)生感應電流的條件.（重點、難點）3 .能正確分析磁通量的變化情況.（重點）4 .能運用感應電流的產(chǎn)生條件判斷是否有感應電流產(chǎn)生.（重點、難點）知識脈絡I物理學史探窕過程奧斯特實驗-法拉第實驗-分析論證歸納結論產(chǎn)生感應電流的條件電生磁隨生電穿過閉臺電路的夠 通量發(fā)生變化自主預習探新知知識梳理【一】電磁感應現(xiàn)象1 . ''電生磁的發(fā)現(xiàn)1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應.2 . ''磁生電的發(fā)現(xiàn)1831年

2、，英國物理學家法拉箜發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象.3 .法拉第的概括法拉第把引起感應電流的原因概括為五類：變化著的電流:（2）變化著的磁場；（3）運動的恒定電流；運動的磁鐵；在磁場中運動的導體.4 .電磁感應現(xiàn)象法拉第把他發(fā)現(xiàn)的磁生電的現(xiàn)象叫作電磁感應現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應電5 .發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的意義使人們找到了磁生電的條件,開辟了人類的電氣化時代.【二】產(chǎn)生感應電流的條件1.利用導體棒在磁場中運動探究（如圖1-1-1所示）圖 1-1-1實驗操作實驗現(xiàn)象（有無電流）實驗探究結論導體棒靜止為閉合電路包圍的面積變化 時，電路中有電流產(chǎn)生；包 圍的而積不變時,電路中無 電流產(chǎn)生導體棒平行磁感線運動為導體棒切

3、割磁感線運動有2.利用條形磁鐵在螺線管中運動探究（如圖1-1-2所示）圖 1-1-2實驗操作實驗現(xiàn)象（啟龍電流）實驗探究結論N極插入線圈有線圈中的磁場變化時、線圈 中啟感應電流；線圈中的磁 場/、父時、線圈中無感應電 流N極停在線圈中無N極從線圈中抽出直S極插入線圈向S極停在線圈中無S極從線圈中抽出有3.利用通電螺線管的磁場探究（如圖1-1-3所示）圖 1-1-3實驗操作實驗現(xiàn)象（線圈實驗探究B中有無電流）結論開關閉合瞬間有線圈B中磁場 變化時，線圈B 中有感應電流； 磁場/、義時,線 圈B中無感應 電流開關斷開瞬間有開關保持閉合，滑動 變阻器的滑片/、動為開關保持閉合，迅速移 動滑動變阻器的

4、滑片有4.感應電流產(chǎn)生的條件閉合電路不論何種原因，只要使穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化, 中就有感應電流產(chǎn)生.基礎自測1 .思考判斷首先發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的科學家是奧斯特.（X）有電流即生磁場.（，）（3） '、磁生電是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應.（，）（4）只要閉合線圈內(nèi)有磁通量，閉合線圈就有感應電流產(chǎn)生.（ X）（5）閉合線圈內(nèi)有磁場，就有感應電流.（X）（6）只要磁通量發(fā)生變化，線圈中一定有感應電流.（X）（7）穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中一定會有感應電流.（，）【提示】（1）首先發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的科學家是法拉第.（4）閉合線圈磁通量發(fā)生變化，才會有感應電流產(chǎn)生.

5、（5）閉合線圈磁通量發(fā)生變化，才會有感應電流產(chǎn)生.（6）線圈閉合，磁通量變化時才會有感應電流產(chǎn)生.2 .首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應和電磁感應現(xiàn)象的物理學家分別是（）A、安培和法拉第B、法拉第和楞次C、奧斯特和安培D、奧斯特和法拉第D 1820年，丹麥著名物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應.1831年，英國著名物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象.選項D正確.3 1825 年，瑞士物理學家德拉里夫的助手科拉頓將一個螺線管與電流計相連 為了避免強磁性磁鐵影響，他把電流計放在另外一個房間，當他把磁鐵插入螺線管中后，立即跑到另一個房間去觀察，關于科拉頓進行的實驗，以下說法正確的選項是()【導學號：97752019

6、】A、在科拉頓整個操作過程中，電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)B、將磁鐵插入螺線管瞬間，電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但科拉頓跑到觀察時，電流計指針已不再偏轉(zhuǎn)C、科拉頓無法觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn)的原因是當時電流計靈敏度不夠D、科拉頓無法觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn)的原因是導線過長，電流過小B 科拉頓將磁鐵放入螺線管時，穿過線圈的磁通量變化，回路中產(chǎn)生感應電流， 電流計指針偏轉(zhuǎn)，之后， 穿過線圈的磁通量保持不變，回路中無感應電流，電流計指針不偏轉(zhuǎn)，但由于科拉頓放完磁鐵后跑到另一室觀察，所以他觀察不到偏轉(zhuǎn)只有B 項正確4在如選項圖所示的條件下，閉合矩形線圈能產(chǎn)生感應電流的是()ABCDD A選項中因為線圈平面平行于磁感線，在以

7、OO'為軸轉(zhuǎn)動的過程中，線圈平面始終與磁感線平行，穿過線圈的磁通量始終為零，所以無感應電流產(chǎn)生；B 選項中，線圈平面也與磁感線平行，穿過線圈的磁通量為零，豎直向上運動過程中， 線圈平面始終與磁感線平行，穿過線圈的磁通量始終為零，故無感應電流產(chǎn)生；C選項中盡管線圈在轉(zhuǎn)動，但 B與S都不變，B又垂直于S,所以=BS 始終不變，線圈中無感應電流；D選項中，圖示狀態(tài) :0,當轉(zhuǎn)過90?寸;BS,所以轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量在不斷地變化，因此轉(zhuǎn)動過程中線圈中產(chǎn)生感應電流合作探究攻重難磁通量的變化1.對磁通量的認識(1)B與S垂直時(勻強磁場中)，二B S.B指勻強磁場的磁感應強度，S為線 圈的

8、面積.(2)B與S不垂直時(勻強磁場中)，=B SlS,為線圈在垂直磁場方向上的有 效面積，在應用時可將S分解到與B垂直的方向上，如圖1-1-4所示，=BSsin圖 1-1-4(3)某面積內(nèi)有相反方向的磁場時，分別計算不同方向的磁場的磁通量，然 后規(guī)定某個方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負，求其代數(shù)和.2,磁通量變化的四種形式(1)B不變，S變化，那么A(D=BS如圖1-1-5甲所示，閉合回路的一部分 導體做切割磁感線運動，閉合回路面積發(fā)生變化，引起磁通量變化.(2)B變化，S不變，那么 &D=ABS.如圖1-1-5乙所示，由于磁鐵插入或拔 出線圈，使線圈所處的磁場發(fā)生變化，引起磁通

9、量變化.(3)B變化，S也變化，那么 &=B2&B1S1.如圖1-1-5內(nèi)所示，設回路面積 從S1變到S2,磁感應強度B同時從B1變到B2,那么回路中磁通量的變化為 A =助一1 = B2s2 B1S1;此時不能由 八; 出 S計算磁通量的變化.(4)B不變，S不變，8變化，那么 &D=BS(sin色一sin昉.如圖1-1-5丁所示， 閉合線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸 OO'轉(zhuǎn)動，B不變，S不變，但B和S的夾角8發(fā)生變化，引起穿過線圈的磁通量變化.圖 1-1-5如圖1-1-6所示，有一個100匝的線圈，其橫截面是邊長為L = 0.20 m的正方

10、形，放在磁感應強度為 B = 0.50 T 的勻強磁場中，線圈平面與磁場垂直.假設將這個線圈橫截面的形狀由正方形改 變成圓形儂截面的周長不變)，在這一過程中穿過線圈的磁通量改變了多少？圖 1-1-6思路點撥：利用正方形與圓形周長相等求出圓半徑.利用二BS分別求正方形和圓形線圈的磁通量，再利用A=|21|計【解析】線圈橫截面為正方形時的面積 S1 =L2= (0.20)2 m2 = 4.0X 10-2 m2穿過線圈的磁通量 1 = BS1 = 0.50X 4.0 X 10-2 Wb= 2.0 X 10-2 Wb橫截面形狀為圓形時,4L 2L其半徑=2=三22L 42橫截面積大小S2=冗兀=25*

11、穿過線圈的磁通量3B20.50X白 Wb2.55X10-2 Wb. 25幾所以，磁通量的變化 八二2一1 =(2.55 2.0)X 10-2 Wb=5.5X 10-3 Wb.【答案】5.5X 10 3 Wb公式=BS的計算要注意的兩個問題(1)S是指閉合回路線圈在垂直于磁場方向上的有效面積.(2)磁通量與線圈的匝數(shù)無關，也就是磁通量大小不受線圈匝數(shù)的影響.同理，磁通量的變化量 八二2-也不受線圈匝數(shù)的影響.所以，直接用公式求、A時，不必考慮線圈匝數(shù)n.針對訓練1.邊長L=10 cm的正方形線框，固定在勻強磁場中，磁場方向與線圈平面 間的夾角 仁30°,如圖1-1-7所示，磁感應強度隨

12、時間變化的規(guī)律為 B=(2+3t)T, 那么第3s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量 A為多少？【導學號：97752019】圖 1-1-7【解析】 第3 s內(nèi)是從2 s末到3 s末，所以2 s末的磁感應強度為B1=(2+ 3X 2)T= 8 T,3 s末時的磁感應強度為 B2= (2+ 3X 3)T= 11 T根據(jù)公式 八; ABSsin 卜(11-8)X0.1 2 sin 30 Wb= 1.5X10-2 Wb.【答案】1.5X 10 2 Wb感應電流有無的判斷1 .感應電流產(chǎn)生的條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化. 不論什么情況， 只要滿足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個條件，就必然產(chǎn)生感應電流；反之

13、， 只要產(chǎn)生了感應電流，那么電路一定是閉合的，穿過該電路的磁通量也一定發(fā)生 了變化.2 .判斷感應電流有無的方法：(1)明確電路是否為閉合電路.(2)判斷穿過回路的磁通量是否發(fā)生變化.3 . A與意義不同，大小也沒有必然的聯(lián)系.感應電流的產(chǎn)生與 無關, 只取決于的變化，即與A有關.始時矩形線圈與磁場垂直，且一半在勻強磁場中，另一半在勻強磁場外，假設要使線圈中產(chǎn)生感應電流，以下方法中可行的是()圖 1-1-8A、將線圈向左平移一小段距離B、將線圈向上平移C、以AB邊為軸轉(zhuǎn)動(小于60?)D、以AD邊為軸轉(zhuǎn)動(小于90?) 思路點撥 ： 線圈向左移磁通量變化，上移磁通量不變線圈以AB邊為軸轉(zhuǎn)動60

14、°角時:0.以AD邊為軸轉(zhuǎn)動時 發(fā)生改變.ACD 線圈左右移動時，線圈在勻強磁場中的面積發(fā)生變化，磁通量變化故有感應電流產(chǎn)生.上下移動線圈時，B與S均未發(fā)生變化，線圈內(nèi)磁通量不變，故無感應電流產(chǎn)生假設以 AB 邊為軸轉(zhuǎn)動，B 與 S 的夾角發(fā)生變化，同樣以 AD邊為軸轉(zhuǎn)動時，B 與 S 的夾角發(fā)生變化引起磁通量的變化，產(chǎn)生感應電流應選項 A、 C、 D 正確 三看 巧判是否產(chǎn)生感應電流(1)看回路是否閉合：如果回路不閉合時，無論如何都不會產(chǎn)生感應電流(2)看磁場方向與閉合回路平面之間的關系：即磁場的方向與閉合回路平面是垂直、平行還是成某一夾角(3)看穿過回路的磁感線的條數(shù)是否發(fā)生變化

15、：假設變化那么產(chǎn)生感應電流，否那么不產(chǎn)生感應電流針對訓練2 (多項選擇)在勻強磁場中有兩條平行的金屬導軌，磁場方向與導軌平面垂直；導軌上有兩條可沿導軌自由移動的導體棒 ab、cd,這兩個導體棒的運動 速度分別為vi、V2,如圖1-1-9所示，那么以下四種情況，ab棒中有感應電流通 過的是 ()1-1-9B、V1< V2A、V1>V2C、V"V2D、V1 = V2ABC 題中導軌位于勻強磁場中，只要滿足V1WV2,回路的面積發(fā)生變化， 從而磁通量發(fā)生變化，回路中就有感應電流產(chǎn)生.當堂達標周雙基1 .在法拉第時代，以下驗證 ''由磁產(chǎn)生電設想的實驗中，能觀察到

16、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(nèi)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 快后，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D 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(chǎn)生感應電流，此題中的 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(chǎn)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(chǎn)生，但未能及時觀察，C項錯誤.

17、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(chǎn)生感應電流，因此 D項正確.2 .如圖1-1-10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，那么穿過兩圓環(huán)的磁通量a、b的大小關系為()【導學號：97752019】圖 1-1-10A、a>bB、 a<bC、4=bD、不能比較A 條形磁鐵磁場的磁感線的分布特點是： 磁鐵內(nèi)外磁感線的條數(shù)相同； 磁鐵內(nèi)外磁感線的方向相反； 磁鐵外部磁感線的分布是兩端密、中間疏 兩個同心放置的同平面的金屬圓環(huán)與磁鐵垂直且磁鐵在中央時，通過其中一個圓環(huán)的磁感線的俯視圖如下圖，穿過該圓環(huán)的磁通量二進一出，由于兩圓環(huán)面積sa<Sb,兩圓環(huán)的進相同，而出2<出b,所以穿過兩圓環(huán)的有效磁通量