2019-2020年高中物理选修（3-2）1.1-2《电磁感应的发现 感应电流产生的条件》word学案.doc

2019-2020年高中物理选修（3-2）1.1-2电磁感应的发现 感应电流产生的条件word学案学习目标定位 1.能理解什么是电磁感应现象.2.能记住产生感应电流的条件.3.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验.4.能说出磁通量变化的含义.5.会利用电磁感应产生的条件解决实际问题1磁通量的计算公式BS的适用条件是_且磁感线与平面_.若在匀强磁场B中，磁感线与平面不垂直，公式BS中的S应为_2磁通量是标量，但有正、负之分一般来说，如果磁感线从线圈的正面穿入，线圈的磁通量就为“”，磁感线从线圈的反面穿入，线圈的磁通量就为“_”3由BS可知，磁通量的变化有三种情况：(1)磁感应强度B不变，_变化；(2)_变化，有效面积S不变；(3_和_同时变化一、奥斯特实验的启迪1820年，_从实验中发现了电流的磁效应，不少物理学家根据_的思考，提出既然电能产生磁，是否也存在_效应，即_呢？二、电磁感应现象的发现1831年，英国物理学家_发现了电磁感应现象他将“磁生电”现象分为五类：(1)变化中的电流；(2)变化中的_；(3)运动中的_；(4)运动中的_；(5)运动中的_.三、电磁感应规律的发现及其对社会发展的意义1电磁感应的发现，使人们发明了_，把_能转化成_能；使人们发明了_，解决了_能远距离传输中能量大量损耗的问题；使人们制造出了结构简单的_，反过来把_能转化成_能2法拉第在研究电磁感应等电磁现象中，从磁性存在的空间分布逐渐凝聚出“_”的科学创新思想在此基础上，_建立了电磁场理论，并预言了_的存在四、产生感应电流的条件穿过闭合电路的_时，这个闭合电路中就有感应电流产生.一、磁通量及其变化问题设计如图1所示，框架的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B.试求：图1(1)框架平面与磁感应强度B垂直时，穿过框架平面的磁通量为多少？(2)若框架绕OO转过60，则穿过框架平面的磁通量为多少？(3)若从图示位置转过90，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？(4)若从图示位置转过180，则穿过框架平面的磁通量变化量为多少？ 要点提炼1磁通量的计算(1)公式：=_(2)适用条件：_磁场，磁场方向和平面_(3)B与S不垂直时：BS，S为平面在垂直磁场方向上的_面积，在应用时可将S投影到与B_的方向上，如图2所示=_图2(4)磁通量与线圈的匝数_2磁通量的变化量(1)当B不变，有效面积S变化时，=_.(2)当B变化，S不变时，_.(3)B和S同时变化，则=_，但此时BS.特别提醒计算穿过某面的磁通量变化量时，要注意前、后磁通量的正、负值，如原磁通量1BS，当平面转过180后，磁通量2BS，磁通量的变化量2BS.二、感应电流产生的条件问题设计实验1(导体在磁场中做切割磁感线的运动)：如图3所示，导体AB垂直磁感线运动时，线路中_电流产生，而导体AB沿着磁感线运动时，线路中_电流产生(填“有”或“无”)图3实验2(通过闭合电路的磁场发生变化)：如图4所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S接通或断开时，电流表中_电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中_电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中_电流产生若将螺线管A放在螺线管B的正上方，并使两者的轴线互相垂直，则不管进行什么操作，电流表中均_电流产生(填“有”或“无”)图41实验2中并没有导体在磁场中做切割磁感线的运动，但在接通或断开电源的瞬间及改变滑动变阻器的阻值时，B线圈却出现感应电流，这说明什么？2当实验2中开关闭合后，A线圈电流稳定时，B线圈中也存在磁场，但不出现感应电流，这说明什么？3实验2中同样的磁场变化，螺线管B套在螺线管A外边时，能产生感应电流，而两个线圈相互垂直放置时不能产生感应电流，这又说明什么？试总结产生感应电流的条件 要点提炼1产生感应电流的条件：穿过_电路的_发生变化2特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做_运动在利用“切割”来讨论和判断有无感应电流时，应该注意：(1)导体是否将磁感线“割断”，如果没有“割断”就不能说切割如图5所示，甲、乙两图中，导线是真“切割”，而图丙中，导体没有切割磁感线图5(2)是否仅是闭合电路的一部分导体在磁场内做切割_运动，如图丁如果由切割不容易判断，则要回归到磁通量是否变化上去延伸思考电路不闭合时，磁通量发生变化是否能产生电磁感应现象？一、磁通量及其变化量的理解与计算例1如图6所示的线框，面积为S，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向与线框平面成角，当线框转过90到如图6所示的虚线位置时，试求：图6(1)初、末位置穿过线框的磁通量的大小1和2；(2)磁通量的变化量.二、产生感应电流的分析判断及实验探究例2如图7所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，且井字形回路中有感应电流通过，则可能 ()图7Av1v2 Bv1v2Cv1v2 D无法确定例3在研究电磁感应现象的实验中所用器材如图8所示它们是电流表、直流电源、带铁芯的线圈A、线圈B、开关、滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)图81(对电磁感应现象的认识)下列现象中，属于电磁感应现象的是()A小磁针在通电导线附近发生偏转B通电线圈在磁场中转动C因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D磁铁吸引小磁针2(对磁通量及其变化量的理解)如图9所示一矩形线框，从abcd位置移到abcd位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动) ()图9A一直增加B一直减少C先增加后减少D先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少3(产生感应电流的分析判断)如图10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()图10A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)4(产生感应电流的分析判断)如图11所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是()图11A线圈中通以恒定的电流B通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速移动C通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动D将电键突然断开的瞬间